O形圈失效的现象、原因和预防方法

O形圈可能由于不同的原因而失效，无论是化合物选择不当还是与O形圈槽设计不兼容。通过分析出现失效的O形圈并找出原因，可以调整所用O形圈的类型和/或改进设备设计以防止密封失效。下面，我们将对出现失效的O形圈最常见的现象，以及导致这些O形圈发生失效的原因进行分解，并指出进行哪些更改能防止这种失效在实际应用中发生。

磨损

观察结果：O形圈的外表面略有裁剪。O形圈的某些部分可能会被深划伤甚至轻微划伤。

原因：动态环境最常见的现象是O形圈的磨损。这是由于外壳和O形圈外表面之间的摩擦力恒定。如果在安装时在O形圈上没有润滑，则可能会出现更高的磨损风险。

预防方法：确保密封系统的正确润滑很重要，Global O形圈和密封件提供O-Lube ， Super O-Lube和O形圈润滑脂，以提高O形圈的耐磨性。

化学降解

观察结果：与应用中的化学暴露有关，O形圈可能显示有多个表现，例如裂纹，污点，变色或硬度差异。

原因：特定化学物质与某些O形圈材料的相互作用不同。可能会导致使用后的O形圈材料变硬。或者，O形圈的硬度和强度会降低，从而使材料软化，并使O形圈从初始形状扭曲。

如何预防：选择正确的O形圈材料对于确保密封件在应用中能够表现出对化学药品的耐受性至关重要。当温度较高且O形圈承受过高压力时，化学降解会更快发生。使用化学兼容性交互式工具，可以选择多种化学物质，以立即显示推荐的O形圈材料。

化学溶胀

观察结果：肿胀和鼓泡既可以在整个O形圈中看到，也可以只在受化学物质影响的特定区域看到。话虽如此，O形圈看起来可能比其原始形状更大。

原因：当化学品渗透到密封件中时，会在O形圈中发生化学溶胀。增加的密封体积会损害O形圈的强度和密封功能。

预防方法：建议使用其他O形圈材料，以抵抗应用中的特定化学物质。使用化学兼容性交互式工具，可以选择多种化学物质，以立即显示推荐的O形圈材料。

压缩变形

观察结果：O形圈横截面的表面已被压平以与凹槽相符。此时，O形圈无法恢复其圆形横截面形状。

原因：在高温下，O形圈的弹性会降低并且无法恢复到其初始形式。应用中的应力加上高温会导致横截面形状从圆形变为更扁平的椭圆形。另一个原因是O形圈槽太紧。

预防方法：将硬度较高的O形圈增加到更高的工作温度，可以帮助保持O形圈的功能。还应检查O形圈的凹槽设计，以确保不会对O形圈施加太大的挤压。此外，在您的应用中实现备用环可以降低将O形圈压为永久椭圆形的可能性。

安装损坏

观察结果：由于安装不当而在O形圈表面的外边缘上有精确的凹口。

原因：O形圈未正确润滑和/或安装在边缘锋利的应用中。此外，如果O形圈太大或太小而无法安装在其指定的凹槽中，则在安装过程中会导致刮伤。

预防方法：在边缘上贴胶带有助于避免安装过程中出现缺口。此外，Global O形圈和密封件还提供O形圈的施胶和润滑附件，以确保正确尺寸的O形圈正确放置，从而避免了早期安装损坏。

挤压和蚕食

观察结果：可在O形圈受到压力较低的一侧观察到蚕食或皱边。

原因：受到高压时O形圈被推入到间隙中。压力波动会导致间隙的开合。这会挤压配合表面边缘内的 O 形圈，并导致 O 形圈的低压端受到挤出并出现褶皱，当从应用中取出时。

预防方法：建议使用较高硬度的O形圈。如果使用70硬度O形圈，请考虑增加到90硬度O形圈（广泛用于Nitrile和Viton® ）。此外，在您的应用中实现备用环可以降低O型圈穿过间隙挤出的可能性。

脱气

观察结果：在典型情况下，O形圈没有明显的区别。在极少数情况下，可以看到尺寸略有减小。

原因：在真空环境中，构成O形圈的分子会蒸发。这可能会影响真空效果，并污染环境。

预防方法：确认哪种O形圈材料适合该应用非常重要。考克O形圈化合物数据表，以评估温度范围和适用于不同材料的首选环境。为防止脱气，生产了某些弹性体，包括纯正的Viton® ，有机硅， PTFE和FFKM 。

快速气体减压

观察结果：整个O形圈表面可能会出现裂纹，水泡和深切痕。在最坏的情况下，O形圈会完全爆裂。

原因：当O形圈在高压和高温下长时间暴露于气体中时，气体会被吸入并包含在弹性体中。一旦压力迅速降低，气体就会从O形圈材料中喷出，从而引起裂纹和水泡。

预防方法：建议使用Viton®90和95硬度计中提供的快速气体减压（RGD）O形圈。

螺旋破坏

观察结果：O形圈的外表面周围有很深的对角切口。

原因：在动态应用中甚至在安装时就会扭曲并在O形圈上造成螺旋痕迹。在动态应用中，高摩擦，没有O形圈润滑或表面不均匀时，可能会出现螺旋现象。

预防方法：换成较高硬度的O形圈可帮助避免应用内部的扭曲。另一种解决方案是使用X形环（也称为四环） ，使密封面加倍并防止螺旋破坏。

热降解

观察结果：O形圈表面出现圆形裂纹。

原因：环境温度超过了O形圈的温度范围。较高的热量会提高硬度并降低弹性，从而在硬化的弹性体中造成可见的裂纹。

预防方法：在应用中使用O形圈之前，请先确认其温度范围。评估O型圈化合物的规格表，以确认不同材料的温度范围，以及使用的首选和非首选环境。

热挤压

观察结果：蚕食或竖起边缘可以O形圈表面上被观察到。如果也处于高压环境中，挤压可能会在O形圈承受较低压力的一侧显示出普遍性。

什么原因造成：较高的温度（超过O形圈的设计可承受温度）可能会导致O形圈挤出并填充到接头间隙。

预防方法：还应评估O形圈的凹槽设计，以确保不会对O形圈施加太大的挤压，尤其是在较高温度下会挤出材料填充压盖时。检查O型圈化合物规格表，并评估不同材料的温度范围，以及首选和非首选的使用环境。

紫外线降解

观察结果：沿着O形密封圈表面变色的斑点。在某些情况下，长时间接触会破裂和破裂。

原因：紫外线在短波长范围内携带高能量，可以操纵O形圈的成分。长时间暴露会造成破坏性影响，从而可能导致密封件泄漏。

预防方法：建议使用黑色的EPDM O形圈和Viton®O形圈，以防紫外线。

（本文转自：Global O-Ring，并修正了部分翻译错误。）