Fehleranalyse
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Fehleranalyse

Es gibt mehrere Gründe, warum ein O-Ring versagen kann. Ein Beispiel hierfür sind falsche Abmessungen in Kombination mit den Nutabmessungen. Auf dieser Seite erhalten Sie einen Hinweis darauf, warum Ihr O-Ring ausgefallen ist und was Sie tun können, um den Ausfall des O-Rings in Zukunft zu verhindern, und welche Lösungsvorschläge es dafür gibt.

 

O-Ring-Größe – Stopfbuchsendesign

Failure-Analysis-Gland-DesignBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Der O-Ring erfüllt seine Aufgabe nicht wie erwartet ohne sichtbare Mängel.

Gründe dafür:

Falsches Nut- oder Drehgelenkdesign. Falsche Größe des O-Rings. Hardwareschaden oder Fehlausrichtung.

Vorgeschlagene Lösungen:

Underperforming O-Ring seals can typically be improved by optimizing the O-Ring size or gland design for the specific application conditions.

 

Kompressionssatz

Failure-Analysis-CompressionBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Ein Druckverformungsrest ist der Grad der bleibenden Verformung nach dem Pressen des O-Rings. Verschwindet die Belastung, nimmt das Material in kurzer Zeit wieder seine ursprüngliche Form an. Es gibt immer eine bestimmte Form der dauerhaften Verzerrung. Es kann sein, dass der Druckverformungsrest eines O-Rings so hoch ist, dass er nicht mehr in seine ursprüngliche Form zurückkehrt.

Der O-Ring hat einen flachen Querschnitt, bei dem die Flachseiten den passenden Dichtflächen entsprechen.

Gründe dafür:

Übermäßige Komprimierung. Temperatur zu hoch. Unvollständig ausgehärtetes Elastomer.

Vorgeschlagene Lösungen:

Wählen Sie ein Material mit einem besseren Druckverformungsrest oder ein Material mit höherer Temperaturbeständigkeit.

 

Überkomprimierung

Failure-Analysis-CompressionBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Die Dichtung weist parallele flache Oberflächen auf (entsprechend den Kontaktflächen) und kann innerhalb der abgeflachten Oberflächen Umfangsrisse entwickeln.

Gründe dafür:

Falsche Auslegung, keine Berücksichtigung thermischer oder chemischer Volumenänderungen oder übermäßiger Kompression.

Vorgeschlagene Lösungen:

Bei der Gestaltung der Verschraubung sollten Materialreaktionen auf chemische und thermische Umgebungen berücksichtigt werden.

 

Explosive Dekompression

Failure-Analysis-Explosive-CompressionBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Eine Explosion nach der Dekompression ist ein Phänomen, das auftreten kann, wenn unter hohem Druck stehende Gase in den Gummi eindringen. Dies ist ein Phänomen, das beispielsweise in der Öl- und Gasindustrie berücksichtigt werden muss. Solange alles unter Druck bleibt, ist nichts falsch. Wenn der Druck sinkt, dehnt sich das im Gummi eingeschlossene Gas aus. Bei langsamer Druckreduzierung verlässt das Gas das Material auf dem normalen Weg. Geschieht dies sehr schnell, kann das Gas nicht auf normalem Weg entweichen und es kann aufgrund der schnellen Ausdehnung des Gases zur Explosion des Materials kommen.

Gründe dafür:

Schnelle Druckänderungen. Elastomer mit niedrigem Modul/niedriger Härte.

Vorgeschlagene Lösungen:

Sie können spezielle AED-Präparate verwenden, die dies verhindern können. Einige wurden gemäß NORSOK M710 konform getestet. Der NORSOK M710 wurde von der norwegischen Erdölindustrie entwickelt und die Anforderungen, die Gummimischungen für den Einsatz in Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie erfüllen müssen.

 

Ausgasungsextraktion

Failure-Analysis-Outgassing-ExtractionBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Dieser Fehler in einem O-Ring ist bei der Prüfung der Dichtung oft schwer zu erkennen. Der O-Ring kann eine Querschnittsverringerung aufweisen.

Gründe dafür:

Falsches oder falsch ausgehärtetes Elastomer. Hohe Vakuumniveaus. Geringe Härte/weichgemachtes Elastomer.

Vorgeschlagene Lösungen:

Vermeiden Sie plastifizierte Elastomere. Stellen Sie sicher, dass alle Dichtungen ordnungsgemäß nachgehärtet sind, um Ausgasungen zu minimieren.

 

Installationsschaden

Failure-Analysis-Installation-DamageBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Wenn Sie zum Einbau eines O-Rings nicht die richtigen Werkzeuge verwenden, kann er Schäden verursachen. Beispielsweise kann es vorkommen, dass Sie den O-Ring über eine scharfe Stelle ziehen, sodass ein Teil des O-Rings abgeschabt wird. Dies kann zu Undichtigkeiten führen.

Gründe dafür:

Scharfe Kanten an Bauteilen. Falsche Dimensionierung des Elastomers.

Vorgeschlagene Lösungen:

Vermeiden Sie scharfe Teile, die den O-Ring beschädigen könnten. Verwenden Sie bei der Montage oder Demontage von O-Ringen einen O-Ring-Montagesatz. Dies erleichtert den Einbau und Ausbau Ihrer O-Ringe ohne Beschädigungen.

 

Abrieb – Reibung

Failure-Analysis-Abrasion-FrictionBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Die Dichtung hat eine ebene Fläche, die der Bewegungsrichtung entspricht.

Gründe dafür:

Raue Dichtflächen. Zu hohe Temperatur. Prozessumgebung mit abrasiven Partikeln.

Vorgeschlagene Lösungen:

Verwenden Sie die empfohlenen Verschraubungsoberflächen. Betrachten Sie intern geschmierte Elastomere. Schleifbestandteile entfernen.

 

Extrusion (Druck des übergroßen Stopfbuchsenspielraums)

Eur-o-rings-Failure-Analysis-ExtrusionBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Extrusion ist ein Phänomen, das vor allem bei Hochdruckanwendungen auftreten kann. Der O-Ring wird in den vorhandenen Spalt gedrückt und der O-Ring kann abgezogen werden.

Gründe dafür:

Dies kann durch einen falschen Spaltabstand aufgrund des übermäßigen Drucks der Anwendung verursacht werden.

Vorgeschlagene Lösungen:

Wenn der Druck in Ihrer Anwendung hoch ist und der richtige Spalt verwendet wird, verwenden Sie ein Material mit einer höheren Härte.

 

Spiralverdrehungsfehler

Eur-o-rings-Failure-Analysis-ExtrusionBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Bei einer dynamischen Anwendung kann es zu einem aufgebrachten O-Ring kommen. Dies kann dazu führen, dass sich der O-Ring verdreht und der O-Ring beschädigt wird.

Gründe dafür:

Diese Schäden können durch mangelnde Schmierung, zu hohe Kompression oder eine falsche Nut verursacht werden.

Vorgeschlagene Lösungen:

Verwenden Sie einen X-Ring! Diese sind speziell für den Einsatz in einer dynamischen Anwendung konzipiert. X-Ringe erfordern weniger Kompression und Erfahrung, also weniger Reibung. Die Stabilität und das Dichtvermögen bei dynamischen Anwendungen sind größer als bei einem O-Ring.

Wenn Sie dennoch einen O-Ring verwenden möchten, wählen Sie das richtige Schmiermittel, um die Schmierung des O-Rings zu optimieren.

 

Thermischer Abbau

Eur-o-rings-Failure-AnalysisBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Die Dichtungen können an den Oberflächen mit der höchsten Temperatur radiale Risse aufweisen. Darüber hinaus können bestimmte Elastomere Anzeichen dafür aufweisen, dass die glänzende Oberfläche durch zu hohe Temperaturen aufgeweicht wird.

Gründe dafür:

Die Temperatur ist zu hoch für den O-Ring. Der O-Ring wird hart und kann reißen.

Vorgeschlagene Lösungen:

Wählen Sie eine Verbindung, die für die Temperatur Ihrer Anwendung geeignet ist. Für hohe Temperaturen, bis 327 °C, gibt es spezielle Materialien!

Verwenden Sie beispielsweise Silikone oder FFKM.

 

Chemischer Abbau

Eur-o-rings-Failure-AnalysisBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Die Versiegelung kann viele Anzeichen einer Verschlechterung aufweisen, darunter Blasen, Risse, Hohlräume oder Verfärbungen. In einigen Fällen ist die Verschlechterung nur durch die Messung der physikalischen Eigenschaften beobachtbar.

Gründe dafür:

Der O-Ring hält der chemischen und/oder thermischen Umgebung nicht stand.

Vorgeschlagene Lösungen:

Wählen Sie einen O-Ring, der resistenter gegen Chemikalien ist.

 

Plasmaabbau

Eur-o-rings-Failure-AnalysisBeschreibung des O-Ring-Fehlers:

Die Dichtung weist häufig Verfärbungen sowie pulverförmige Rückstände auf der Oberfläche und möglicherweise Erosion oder Elastomer in den freiliegenden Bereichen auf.

Gründe dafür:

Die chemische Reaktivität des Plasmas. Falsches Drüsendesign. Unverträgliches Dichtungsmaterial.

Vorgeschlagene Lösungen:

Plasmakompatibles Elastomer und Compound. Den exponierten Bereich minimieren.