Môžu sa o krúžky použiť v kryogénnych aplikáciách?

Môžu sa o krúžky použiť v kryogénnych aplikáciách?

Vo svete priemyselných tesniacich roztokov sú O - krúžky všadeprítomné. Ako dodávateľ O - prsteň sa často pýtam, či O - krúžky sa dajú použiť v kryogénnych aplikáciách. Kryogénne aplikácie zahŕňajú extrémne nízke teploty, zvyčajne pod -150 ° C, a tieto podmienky predstavujú jedinečné výzvy pre každý tesniaci materiál. V tomto blogu preskúmame uskutočniteľnosť používania O - krúžkov v kryogénnych nastaveniach, typov O - krúžkov vhodných pre tieto aplikácie a faktorov, ktoré je potrebné zvážiť.

Pochopenie kryogénnych podmienok

Kryogénne prostredie sa nachádza v rôznych odvetviach, ako je letecký priestor, lekársky a energia. V leteckom priestore sa používajú kryogénne palivá ako kvapalný kyslík a kvapalný vodík a na zabránenie úniku je rozhodujúce správne tesnenie. V lekárskej oblasti vyžaduje kryogénne skladovanie biologických vzoriek vzduch - tesné tesnenia. Energetický sektor tiež využíva kryogénnu technológiu pri skladovaní a prepravu skvapalneného zemného plynu (LNG).

Pri kryogénnych teplotách sa materiály podrobujú významným zmenám. Najvýznamnejšie je zníženie elasticity. Mnoho polymérov sa stáva krehkým a stráca svoju schopnosť deformovať a zotaviť sa, čo je nevyhnutné pre správne pečať. Okrem toho sa vyskytuje tepelná kontrakcia, ktorá môže viesť k medzerám medzi kruhom O - kruhu a párením, ak sa nezohľadňuje.

Typy O - krúžky pre kryogénne aplikácie

Nie všetky O - krúžky sa vytvárajú rovnocenné, pokiaľ ide o kryogénne použitie. Tu sú niektoré z materiálov, ktoré v týchto extrémnych podmienkach sľubujú:

FluóroSilikón o - krúžky

Fluorosilikón o - krúžky, k dispozícii naFluóroSilikón o - prsteň, ponúka dobrú rovnováhu medzi nízkou flexibilitou teploty a chemickým odporom. Fluorosilikón má relatívne nízku teplotu prechodu skla, čo znamená, že zostáva elastický pri nižších teplotách v porovnaní s mnohými inými elastomérmi. Môže odolať teplotám až do približne -68 ° C. Vďaka tomu je vhodný pre celý rad kryogénnych aplikácií, kde teplota nie je extrémne nízka, ale stále vyžaduje pečať, ktoré si dokáže udržať jeho integritu.

BS Afla O - Rings

BS Afla O - Ringssú ďalšou možnosťou pre kryogénne aplikácie. Aflas je fluórelastomér, ktorý ponúka vynikajúcu chemickú odolnosť a môže fungovať dobre pri nízkych teplotách. Má nižšiu teplotu prechodu skla ako niektoré tradičné fluórelastoméry, čo jej umožňuje udržiavať svoje tesniace vlastnosti v chladnejšom prostredí. Aflas O - krúžky môžu zvyčajne zvládnuť teploty až do približne -20 ° C, čo ich robí vhodnými pre určité kryogénne procesy, kde je teplota v tomto rozsahu.

Faktory ovplyvňujúce výkon O - kruhu v kryogénnych aplikáciách

Pri použití O - krúžkov v kryogénnych aplikáciách je potrebné zvážiť niekoľko faktorov:

Výber materiálu

Ako už bolo spomenuté, výber materiálu je rozhodujúci. Kľúčovým parametrom je teplota prechodu skla (TG) elastoméru. TG je teplota, pri ktorej materiál prechádza z gumy, elastického stavu do sklovitého, krehkého stavu. O - krúžky vyrobené z materiálov s nižšími hodnotami TG s väčšou pravdepodobnosťou budú fungovať dobre v kryogénnych podmienkach. Na základe konkrétnych požiadaviek na aplikáciu je potrebné vyhodnotiť aj ďalšie vlastnosti, ako je chemická rezistencia, odpor kompresie a tvrdosť.

Úvahy o návrhu

Dizajn drážky O - Ring je tiež dôležitý. Pri kryogénnych teplotách môže tepelná kontrakcia spôsobiť, že sa zmení kruh a drážka sa zmení rozmery. Zvládnutá drážka by mala zodpovedať za tieto zmeny, aby sa zabezpečila správne tesnenie. Tvar prierezu O - kruhu môže tiež ovplyvniť jeho výkon. Napríklad štvorcový - kríž - sekcia O - prsteň môže poskytnúť lepšie utesnenie v niektorých kryogénnych aplikáciách v porovnaní s tradičným okrúhlym - krížom - sekcia O - Ring.

Inštalácia

Správna inštalácia O - kruhu je nevyhnutná. V kryogénnych aplikáciách môže byť o -kruh krehkejší, vďaka čomu je počas inštalácie náchylnejší na poškodenie. Je potrebné dbať na to, aby sa predišlo škrtom, škrabancom alebo nadmernému rozťahovaniu prsteňa. Mazanie môže tiež zohrávať úlohu pri inštalácii, ale mazivo musí byť kompatibilné s materiálom O -kruhu a kryogénnou tekutinou.

Testovanie a overenie

Pred použitím O - krúžkov v kryogénnej aplikácii je nevyhnutné vykonať dôkladné testovanie. To môže zahŕňať testovanie výkonu O - kruhu pri rôznych kryogénnych teplotách, pod rôznymi tlakami a v kontakte so špecifickými kryogénnymi tekutinami použitými v aplikácii. Testovanie môže pomôcť identifikovať akékoľvek potenciálne problémy, ako sú úniky, kompresia alebo degradácia materiálu.

K dispozícii je niekoľko metód testovania, vrátane testovania tlaku - rozpadu, testovania úniku hélia a vizuálnej kontroly. Tlak - testovanie rozpadu meria zmenu tlaku v priebehu času na zistenie únikov. Testovanie úniku hélia je citlivejšia metóda, ktorá dokáže zistiť veľmi malé úniky. Vizuálna kontrola sa môže použiť na kontrolu akéhokoľvek viditeľného poškodenia alebo zmeny vzhľadu O -Ring.

Aplikácie skutočného sveta a prípadové štúdie

V kryogénnych aplikáciách sa používa veľa skutočných svetových príkladov, ktoré sa používajú v kryogénnych aplikáciách. V leteckom priemysle sa O - krúžky používajú na utesnenie kryogénnych palivových nádrží. Napríklad v raketovom motore sa O -krúžky používajú na zabránenie úniku kvapalného kyslíka a kvapalného vodíka, ktoré sa skladujú pri extrémne nízkych teplotách. Tieto O - krúžky musia byť schopné udržiavať tesnenie pri vysokých tlakoch a kryogénnych podmienkach.

V lekárskej oblasti sa O - krúžky používajú v kryogénnych skladovacích nádobách pre biologické vzorky. Tieto kontajnery musia udržiavať hermetické tesnenie, aby sa zabránilo kontaminácii a zabezpečila dlhodobú životaschopnosť vzoriek. Kruhy použité v týchto aplikáciách musia byť schopné vydržať opakované cykly zmrazenia a rozmrazovania bez straty tesniacich vlastností.

Záver

Záverom možno povedať, že O - krúžky sa môžu použiť v kryogénnych aplikáciách, ale dôkladné zváženie sa musí uvažovať o výbere materiálu, návrhu, inštalácii a testovaniu. Fluorosilikón a BS Aflas O - krúžky sú dva materiály, ktoré v týchto extrémnych podmienkach sľubujú. Ako dodávateľ O - Ring sa zaväzujem poskytovať vysoké - kvalitné O - prstene, ktoré spĺňajú špecifické požiadavky kryogénnych aplikácií.

Ak potrebujete O - prstene pre kryogénnu aplikáciu, odporúčam vám, aby ste ma kontaktovali kvôli podrobnej diskusii. Môžeme spolupracovať na výbere najvhodnejšieho materiálu O - kruhu, navrhovanie optimálnej drážky a zabezpečenie správnej inštalácie. Náš tím expertov je pripravený pomôcť vám pri hľadaní najlepšieho riešenia pre vaše kryogénne potreby.

Odkazy

• ASTM International. (Rok). Štandardné testovacie metódy pre gumové vlastnosti v kompresii. ASTM D395.
• Príručka technológie Elastomer Technology. (Vydavateľ, rok).
• Príručka kryogénneho inžinierstva. (Vydavateľ, rok).