电气设备橡胶密封件失效原因探究

电气设备橡胶密封件失效原因探究

摘要:阐述了橡胶密封件的使用现状,分析了橡胶密封件常见的失效形式,研究了电气设备橡胶密封件失效的对策,确保电气设备始终保持一个良好的运行状态。

关键词:橡胶密封件;电气设备;失效分析;对策

引言

在电气设备中,对于各项技术有着较高的要求,其中密封性能需要主要的影响影响因素,能够看出密封性能属于分析设备质量的主要指标,要是设备密封较差,外部存在腐蚀性物体,进入到设备中就会造成构件被腐蚀的情况,这样会严重影响到产品质量,增加设备的磨损,而且会严重影响到设备的政策使用。在这种情况下,就需要选择合理的措施来增强密封材料性能,使得电气设备质量可以得到保障。

1橡胶密封件的使用现状

如今因为工作环境和密封介质存在一定的差异,常见的密封材料包括丁腈橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶和氢化丁腈橡胶这样几种,在电气设备中丁腈橡胶属于使用最为广泛的密封材料,这种材料是丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的,有着较强的耐油性能和机械强度,而且有着良好的回弹性。不过因为主链中具备有着不饱和的双键,耐老化性能较差,比较容易受到天气因素的影响,在使用的时候比较容易出现龟裂的情况,严重影响到设备的美观和密封性能。所以这种密封件不可以在暴晒或者是比较容易被污染的环境中进行使用[1-3]。

2橡胶密封件常见的失效形式

2.1背压。在系统中要是因为泄漏在部分区域产生积油的问题,就会造成一定的问题,因为存在密封唇口的限制,积油无法实现快速地完成回流,要是充满了积存的区域,就会出现压力传递区,进而造成背压的情况。在这个时期压力会作用到密封件的背部,密封件由于受到压力会出现偏移的情况,整个过程是持续进行的,支承唇边被反复挤压到间隙中,进而产生密封件受损的情况。

2.2密封件老化。橡胶密封件之所以会出现老化的情况主要包括这样几种:第一种在进行存储的时候由于受到紫外线辐射等影响,会产生交联或者是降解的情况,进而会产生龟裂的问题,材料的各项性能也会严重降低,为了应对这种情况,就需要在保存的时候把材料放到阴凉地方,远离热源,湿度和温度需要满足设计规定,而且需要在保质期内完成使用。第二种在使用的过程中存在老化的情况,随着速度和压力的提升,温度也会显著增高,设备滑动面产生硬化的情况,要是受力就会产生裂纹,在这种情况下可以使用填充PTFE材料生产的斯特封或格来圈,这种材料有着一定的润滑性,而且不会产生较大的摩擦;由于工作介质和密封件材料难以相容,或者是工作介质受到一定的影响,就可能产生密封件硬化的情况,存在裂缝之后就需要及时地完成替换。橡胶密封件唇口以及谷部要是存在质量问题,主要的原因是在装配的时候残留空气,造成绝热压缩的情况,如此温度会迅速提升,因此在使用设备的过程中,需要先排出空气,控制启动的速度,避免存在空气积聚的问题[4-7]。

2.3磨损。密封件在滑动的时候,光泽的镜面容易被磨损,其中滑动的行程较短,润滑效果较差,在这个时期可以选择在密封件的滑动面根部借助尼龙制的矩形圈来控制磨损情况。密封件产生偏磨的问题是由于圆周上唇部解除宽度频繁地产生变化,配合件偏心严重,对于这个问题能够选择重新装配来调整偏心率。在设备运行的时候,侧向负荷方向保持一致,由于支撑环或者是轴承侧向存在较大的负荷,进而出现变形的问题,如此也无法发挥实际的作用和价值。对于这个问题能够选择借助高强度的构件来承受侧向负荷。不仅如此,O形橡胶圈磨损问题需要得到工作人员的高度注意,安装沟槽和密封面存在偏差的情况,构件表面和截面不够均匀,因此压缩率存在一定的差异,O形橡胶圈圆周一部分滑动一部分滚动,进而产生扭转的问题。不仅如此,或者是因为装配的过程中不够注意,橡胶圈直接滚动扭曲并且没有复位,可以选择提升配合件的精度来进行应对,确保可以改善润滑条件。

2.4损伤。产生损伤的因素包括:在装配的时候工作人员操作不够规范,橡胶密封件被划伤,因此在装配的时候需要先仔细地进行检查,特别是工作面需要防止存在缺陷,而且需要涂抹润滑油。在这个时期,需要检查安装部件或者工具是否存在缺陷问题,导入的端部要具备一定的角度,密封件要是需要通过被损伤的密封部分,可以选择借助导套等措施来进行保护。装配的过程中,需要保持现场的清洁,并且需要防止过度拉伸密封圈造成塑形变形的问题。不仅如此,环境温度较低,能够选择预热密封件,橡胶密封件内部组织可能存在不可见的缺陷,受压的过程中由于压力过度集中进而被损坏,可以选择在硫化的时候增加一定的压力,把气体及时地排出。

3电气设备橡胶密封件失效的对策

由于密封件的材料存在一定的差异,需要按照环境特点来进行选择,要是对于耐候性能较高,或者是密封件需要外露在外界,就需要防止选择使用丁腈橡胶,因为生产厂家的制作工艺是不同的,密封圈性能难以保持统一,因此在采购的过程中,采购人员需要仔细地检查各项技术指标,在到货之后就需要开展质量抽检工作,使得整体的质量可以得到保障。为了能够保障密封可靠以及密封件的正常使用,就需要确保密封件以及密封槽尺寸能够满足标准需求,我国对于各项指标有着较高的要求,因此需要正确设计密封圈以及密封槽结构,避免影响到整体的密封质量。在制造设备的时候需要在最开始就增强对于密封件的质量验收,正确进行现场抽查工作,设备安装时期需要保障密封件不存在质量缺陷,密封件和法兰面的尺寸能够相匹配,各项指标也需要满足标准需求。维修设备的时候,各个密封部门不可以存在泄漏问题,要是存在老化的密封件,就需要及时地进行替换,避免影响到对于设备的正常使用。

4结语

橡胶密封件的失效形式是比较多样的,各项失效都不是单种因素造成的,对于工作人员来说需要仔细地检查密封件,联系密封件的材料和各项尺寸来逐一分析排查,确保可以及时地掌握失效的原因,进而选择合理的措施来进行应对,这样不仅可以提升设备的使用效率和生产效率,而且能够更好地保障设备的使用安全。

作者:刘煜寒 单位:三峡大学