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諾金為你講解密封件老化都有哪些表現及其原因

在石油化工行業,密封可謂是至關重要,很多泄露事故都是由于密封件失效導致的,而密封失效和橡膠密封件老化又有著密不可分的關系。


首先看看密封件老化都有哪些表現:

1、密封件變軟發粘:天然橡膠的熱氧 化、氯 醇橡 膠的老化。

2、密封件變硬變脆:順丁橡膠的熱 氧 老化,丁腈橡膠、丁苯橡膠的老化。

3、密封件裂痕:不飽和橡膠的臭氧老化、大部分橡膠的光 氧 老化、但裂形狀不一樣。

4、密封件發霉:橡膠的生物微生物老化。

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??由于上述原因,直接導致密封件的物化性質發生改變。密封件物理化學性能的變化:比重、導熱系數、玻璃化溫度、 熔 點、折光率、溶性、熔脹性、流變動性、分子量、分子量分布,耐寒、透氣 、透水、透光等性能 的變化。

??密封件物理機械性能的變化:拉伸強度、伸長率、剪切強度、疲勞強度、彈性、耐磨性都下降。

??密封件電性能的變化:絕緣電阻、介電常數、介電損耗、擊穿電壓等電性能的變化、電絕緣下降。


密封件老化都有哪些原因:

??氧的作用:氧在橡膠中同橡膠分子發生游離基鏈鎖反應,分子鏈發生斷裂或過度交聯,引起硅橡膠制品性能的改變。氧化作用是橡膠老化的重要原因之一。

??熱的作用:提高溫度可引起硅橡膠制品的熱裂解或熱交聯。但熱的基本作用還是活化作用。提高氧擴散速度和活化氧化反應,從而加速橡膠氧化反應速度,這是普遍存在的一種老化現象--熱氧老化。

??水分的作用:水分的作用有兩個方面:硅橡膠制品在潮濕空氣淋雨或浸泡在水中時,容易破壞,這是由于橡膠中的水溶性物質和清水荃團等成分被水抽提溶解。特別是在水浸泡和大氣曝光交替作用下,會加速橡膠密封件的破壞。但也存在一些情況下,水分對橡膠不起破壞作用,甚至會延緩老化。

??臭氧的作用:臭氧的化學活性氧高得多,破壞性更大,它同樣是使分子鏈發生斷裂,但臭氧對橡膠的作用情況隨橡膠變形與否而不同。當作用于變形的橡膠(不飽和橡膠)時,會出現向著應力方向的裂紋,即所謂的"應力龜裂",當作用于非變形的橡膠時,僅表面生成氧化膜而不龜裂。

??光的原因:光波越短、能量越大。對橡膠起破壞作用的是能量較高的紫外線。紫外線除了能直接引起橡膠分子鏈的斷裂和交聯外,橡膠因吸收光能而產生游離基,引發并加速氧化鏈反應過程。光同樣對密封件起著加熱作用,但是與(熱作用不同),光會使含膠率高的橡膠密封件出現網狀裂紋,即所謂的"光外裂紋"。

??機械應力作用:由于高分子聚合物的粘滯性,使密封圈在變形周期內,其松弛過程來不及完成,然后進入下一個變形周期,使橡膠密封圈內部變形不斷增加。當應力較大,便出現分子鏈斷裂而生成自由基,引發橡膠密封分子的氧化鏈反應;橡膠密封圈在反復變形時,其機械應力會使橡膠密封件分子鏈中的原子價力減弱,因此降低了它的氧化反應活化能。加速了橡膠密封圈分子的氧化裂解反應。氧化活化能的降低,就是在疲勞過程中,機械能轉化為化學能過程的結束;橡膠密封件在反復變形時,產生滯后現象,引起內耗,從而使橡膠材質內部生熱,于是加速了橡膠密封件的氧化鏈反應。

??其他作用:還有其他的電化學腐蝕,輻射以及生物作用等。



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