Analisi dei guasti
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Analisi dei guasti

Ci sono diversi motivi per cui un O-ring può guastarsi. Un esempio è dato da dimensioni errate in combinazione con le dimensioni della scanalatura. In questa pagina è possibile ottenere un'indicazione del motivo per cui l'O-ring si è guastato e di cosa si può fare per evitare che si guasti in futuro e quali sono le soluzioni suggerite.

 

Dimensione dell'O-ring - Design del pressacavo

Failure-Analysis-Gland-DesignGuasto dell'O-ring Descrizione:

L'O-ring non svolge il suo lavoro come previsto senza difetti visibili.

Motivi:

Scanalatura o struttura girevole errata. Dimensioni errate dell'O-ring. Danneggiamento o disallineamento dell'hardware.

Soluzioni suggerite:

Le guarnizioni O-Ring con prestazioni insufficienti possono essere migliorate ottimizzando le dimensioni dell'O-Ring o il design del premistoppa per le condizioni specifiche dell'applicazione.

 

Set di compressione

Failure-Analysis-CompressionDescrizione del guasto dell'O-ring:

Il compression set è il grado di deformazione permanente dopo la pressione dell'O-ring. Se il carico imposto scompare, il materiale torna alla sua forma originale in breve tempo. Esiste sempre una certa forma di deformazione permanente. È possibile che il set di compressione di un O-ring sia così elevato da non consentirgli di tornare alla sua forma originale.

L'O-ring ha una sezione trasversale piatta, in cui i lati piatti corrispondono alle superfici di tenuta corrispondenti.

Motivi:

Eccessiva compressione. Temperatura troppo alta. Elastomero non completamente polimerizzato.

Soluzioni suggerite:

Scegliere un materiale con un migliore set di compressione o scegliere un materiale con una maggiore resistenza alla temperatura.

 

Sovracompressione

Failure-Analysis-CompressionDescrizione del guasto dell'O-ring:

La guarnizione presenta superfici piatte parallele (corrispondenti alle aree di contatto) e può sviluppare spaccature circonferenziali all'interno delle superfici appiattite.

motivi:

Progettazione errata, non si è tenuto conto delle variazioni di volume termiche o chimiche o della compressione eccessiva.

Soluzioni suggerite:

La progettazione del pressacavo deve tenere conto della risposta del materiale agli ambienti chimici e termici.

 

Decompressione esplosiva

Failure-Analysis-Explosive-CompressionGuasto dell'O-ring Descrizione:

L'esplosione dopo la decompressione è un fenomeno che può verificarsi quando i gas ad alta pressione entrano nella gomma. Si tratta di un fenomeno che deve essere tenuto in considerazione, ad esempio, nell'industria petrolifera e del gas. Finché tutto rimane sotto pressione, non c'è nulla di male. Quando la pressione diminuisce, il gas racchiuso nella gomma si espande. Con una riduzione lenta della pressione, il gas esce dal materiale attraverso il percorso normale. Se ciò avviene molto rapidamente, il gas non può uscire nel modo normale e, a causa della rapida espansione del gas, il materiale può esplodere.

motivi:

Rapide variazioni di pressione. Elastomero a basso modulo/durezza.

Soluzioni suggerite:

È possibile utilizzare speciali mescole AED in grado di prevenire questo fenomeno. Alcune sono state testate secondo la norma NORSOK M710. La NORSOK M710 è stata sviluppata dall'industria petrolifera norvegese e i requisiti che le mescole di gomma devono soddisfare per l'uso in applicazioni nell'industria del petrolio e del gas.

 

Estrazione del degassamento

Failure-Analysis-Outgassing-ExtractionDescrizione del guasto dell'O-ring:

Questo guasto in un O-ring è spesso difficile da rilevare quando si esamina la guarnizione. L'O-ring può presentare una riduzione della sezione trasversale.

motivi:

Elastomero non correttamente polimerizzato o polimerizzato in modo errato. Livelli di vuoto elevati. Durezza ridotta/elastomero plastificato.

Soluzioni suggerite:

Evitare elastomeri plastificati. Assicurarsi che tutte le guarnizioni siano correttamente post-curate per ridurre al minimo il degassamento.

 

Danno da installazione

Failure-Analysis-Installation-DamageGuasto dell'O-ring Descrizione:

Quando non si utilizzano gli strumenti giusti per installare un O-ring, si possono causare dei danni. Ad esempio, può accadere che l'O-ring venga tirato su una parte tagliente e che una parte dell'O-ring venga rasata. Questo può causare perdite.

motivi:

Bordi taglienti sui componenti. Dimensionamento non corretto dell'elastomero.

Soluzioni suggerite:

Evitare parti affilate che potrebbero danneggiare l'O-ring. Utilizzare un kit di assemblaggio per O-ring quando si montano o smontano gli O-ring. In questo modo è più facile installare e rimuovere gli O-ring senza causare danni.

 

Abrasione - Attrito

Failure-Analysis-Abrasion-FrictionGuasto dell'O-ring Descrizione:

La guarnizione presenta una superficie piatta uguale alla direzione del movimento.

motivi:

Superfici di tenuta ruvide. Temperatura troppo elevata. Ambiente di processo contenente particelle abrasive.

Soluzioni suggerite:

Utilizzare le finiture superficiali raccomandate per i premistoppa. Considerare elastomeri lubrificati internamente. Rimuovere i componenti abrasivi.

 

Estrusione (pressione del gioco del premistoppa sovradimensionato)

Eur-o-rings-Failure-Analysis-ExtrusionDescrizione del guasto dell'O-ring:

L'estrusione è un fenomeno che si verifica soprattutto nelle applicazioni ad alta pressione. L'O-ring viene premuto nella fessura esistente e può staccarsi.

Motivi:

Il fenomeno può essere causato da una fessura non corretta a causa dell'eccessiva pressione dell'applicazione.

Soluzioni suggerite:

Se la pressione nell'applicazione è elevata e si utilizza la fessura corretta, utilizzare un materiale con una durezza superiore.

 

 

Guasto della torsione a spirale

Eur-o-rings-Failure-Analysis-ExtrusionGuasto dell'O-ring Descrizione:

In un'applicazione dinamica, può verificarsi un'applicazione dell'O-ring. Questo può causare la torsione dell'O-ring e danneggiarlo.

Motivi:

Questo danno può essere causato da una mancanza di lubrificazione, da una compressione troppo elevata o da una scanalatura non corretta.

Soluzioni suggerite:

Utilizzare un anello a X! Questi sono progettati appositamente per l'uso in un'applicazione dinamica. Gli anelli a X richiedono meno compressione ed esperienza, quindi meno attrito. La stabilità e la capacità di tenuta nelle applicazioni dinamiche sono maggiori rispetto agli O-ring.

Se si desidera comunque utilizzare un O-ring, scegliere il lubrificante giusto per ottimizzare la lubrificazione dell'O-ring.

 

 

Degradazione termica

Eur-o-rings-Failure-AnalysisDescrizione del guasto dell'O-ring:

Le guarnizioni possono presentare cricche radiali sulle superfici a più alta temperatura. Inoltre, alcuni elastomeri possono presentare segni di ammorbidimento della superficie lucida a causa delle temperature eccessive.

Motivi:

La temperatura è troppo elevata per l'O-ring. L'O-ring diventa duro e può rompersi.

Soluzioni suggerite:

Scegliere una mescola adatta a resistere alle temperature dell'applicazione. Esistono materiali speciali per le alte temperature, fino a 327 °C!

Ad esempio, utilizzare siliconi o FFKM.

 

Degradazione chimica

Eur-o-rings-Failure-AnalysisDescrizione del guasto dell'O-ring:

La guarnizione può presentare molti segni di degrado, tra cui bolle, crepe, vuoti o scolorimento. In alcuni casi, il degrado è osservabile solo attraverso la misurazione delle proprietà fisiche.

Motivi:

L'O-ring non è in grado di resistere all'ambiente chimico e/o termico.

Soluzioni suggerite:

Scegliere un O-ring più resistente agli agenti chimici.

 

 

Degradazione al plasma

Eur-o-rings-Failure-AnalysisDescrizione del guasto dell'O-ring:

La guarnizione presenta spesso uno scolorimento, nonché residui di polvere sulla superficie e possibile erosione dell'elastomero nelle aree esposte.

Motivi:

Reattività chimica del plasma. Progettazione impropria del premistoppa. Materiale di tenuta incompatibile.

Soluzioni suggerite:

Elastomero e composto compatibili con il plasma. Ridurre al minimo l'area esposta.