ซ่อมแหวนซีล เป็นส่วนประกอบสำคัญในการซีลในอุปกรณ์อุตสาหกรรมต่างๆ ส่วนใหญ่ใช้เพื่อป้องกันการรั่วไหลของของเหลวหรือก๊าซ เนื่องจากสภาพแวดล้อมการทำงานมักมาพร้อมกับสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น แรงดันสูง ความเร็วสูง การสั่นสะเทือน และอุณหภูมิสูง การสึกหรอจึงเป็นสาเหตุหนึ่งของความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุด บทความนี้จะเจาะลึกถึงรูปแบบการสึกหรอทั่วไปและสาเหตุของการซ่อมแซมซีล และวิเคราะห์วิธีปรับปรุงความทนทานผ่านการออกแบบที่ปรับให้เหมาะสม

1. รูปแบบการสึกหรอทั่วไปของซีลซ่อมแซม
การสึกหรอของกาว
เนื่องจากแรงกดสัมผัสสูงระหว่างวงแหวนซีลและชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว การยึดเกาะและการฉีกขาดจึงอาจเกิดขึ้นได้บนพื้นผิววัสดุ ทำให้เกิดการสึกหรอของกาว การสึกหรอประเภทนี้มักเกิดขึ้นเมื่อมีการหล่อลื่นไม่เพียงพอหรือมีพื้นผิวขรุขระสูง

การสึกหรอแบบมีฤทธิ์กัดกร่อน
อนุภาคหรือสิ่งสกปรกภายนอกเข้าสู่บริเวณซีลและเสียดสีกับพื้นผิวของวงแหวนซีล ส่งผลให้วัสดุพื้นผิวเกิดรอยขีดข่วน นี่เป็นหนึ่งในประเภทการสึกหรอของซีลที่พบบ่อยที่สุดในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเหมืองแร่ การก่อสร้าง และสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นอื่นๆ

สวมใส่เมื่อยล้า
ภายใต้การเคลื่อนไหวความถี่สูงในระยะยาว วงแหวนซีลจะถูกโหลดสลับซ้ำหลายครั้ง และรอยแตกจะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวของวัสดุและค่อยๆ ลอกออก การสึกหรอนี้มักปรากฏเป็นการลอกของพื้นผิวเฉพาะจุด ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของซีล

การพังทลายของสารเคมี
เมื่อวงแหวนซีลสัมผัสกับสารเคมี (เช่น กรด ด่าง หรือตัวทำละลาย) วัสดุอาจสึกกร่อน ส่งผลให้โครงสร้างของวัสดุอ่อนตัวลงและสึกหรอเร็วขึ้น

การย่อยสลายด้วยความร้อน
หลังจากสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน วัสดุแหวนซีลจะมีอายุ แข็งตัวหรือแตกร้าว และสูญเสียความยืดหยุ่น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการซีลลดลงและเร่งการสึกหรอ

2. ปรับการออกแบบให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงความทนทานของแหวนซีล
เพื่อลดปัญหาการสึกหรอที่กล่าวมาข้างต้น การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบเป็นวิธีการสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของวงแหวนซีลที่ได้รับการซ่อมแซม วิธีการปรับให้เหมาะสมต่อไปนี้ใช้กันอย่างแพร่หลาย:

การเพิ่มประสิทธิภาพการเลือกวัสดุ

วัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอสูง: การเลือกวัสดุที่มีความต้านทานการสึกหรอดีเยี่ยม เช่น โพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีน (PTFE), ฟลูออโรรับเบอร์ (FKM) หรือโพลียูรีเทน (PU) สามารถลดการยึดเกาะและการสึกหรอจากการเสียดสีได้อย่างมาก
วัสดุที่ทนต่อสารเคมี: ในสาขาเคมีหรือปิโตรเลียม การเลือกวัสดุที่มีความทนทานต่อสารเคมีสูง (เช่น ยางฟลูออริเนตหรือ EPDM) จะช่วยยืดอายุการใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
วัสดุที่มีความเสถียรทางความร้อน: ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ให้ใช้ยางซิลิโคน (VMQ) หรือฟลูออโรอีลาสโตเมอร์ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการเสื่อมสภาพจากความร้อน
การปรับปรุงการรักษาพื้นผิว

ลดความหยาบของพื้นผิว: ปรับพื้นผิวสัมผัสซีลให้เหมาะสม และลดความหยาบเพื่อลดการยึดเกาะและการสึกหรอจากการเสียดสี
เทคโนโลยีการเคลือบ: โดยการเคลือบการเคลือบแรงเสียดทานต่ำ (เช่นการเคลือบ PTFE) บนพื้นผิวของวงแหวนซีล ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจะลดลงและการสึกหรอลดลง
การเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบโครงสร้าง

การออกแบบซีลหลายปาก: วงแหวนซีลที่มีการออกแบบหลายปากสามารถป้องกันอนุภาคและสิ่งสกปรกเข้าสู่บริเวณซีลได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงช่วยลดการสึกหรอจากการเสียดสี
วงแหวนรองรับเสริมแรง: การเพิ่มโครงสร้างรองรับของวงแหวนซีลสามารถหลีกเลี่ยงการเสียรูปและการสึกหรอเมื่อยล้าที่เกิดจากแรงดันสูง
การปรับปรุงโซลูชั่นการหล่อลื่น

การเลือกน้ำมันหล่อลื่น: ใช้น้ำมันหล่อลื่นที่เหมาะสม เช่น น้ำมันหล่อลื่นหรือจาระบีประสิทธิภาพสูง เพื่อลดแรงเสียดทานและการสึกหรอระหว่างวงแหวนซีลและพื้นผิวสัมผัส
การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการหล่อลื่น: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถกระจายสารหล่อลื่นไปยังบริเวณหน้าสัมผัสของซีลได้อย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ผลการหล่อลื่นสูงสุด
การจัดการสภาพแวดล้อมในการทำงาน

การควบคุมการปนเปื้อน: ในสภาพแวดล้อมที่เสี่ยงต่อการสึกหรอแบบเสียดสี การใช้การออกแบบที่กันฝุ่นหรือสารทำความสะอาดที่เข้มงวดมากขึ้นสามารถลดความเสียหายต่อวงแหวนซีลจากอนุภาคภายนอกได้
การควบคุมอุณหภูมิ: ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ปัญหาการเสื่อมสภาพจากความร้อนสามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการเสริมสร้างระบบทำความเย็นหรือการเลือกวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง