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天津先鋒管道帶壓開孔發布時間：05-1311:07帶壓開孔機在帶壓開孔施工組裝中，O型圈組裝、使用不當會加速它的損壞，喪失密封性能。在帶壓開孔機破壞性實驗中表明，如密封裝置各部分設計合理，單純地提高壓力，并不會造成O型圈的破壞。在高壓、高溫的工作條件下，O型圈破壞的主要原因是O型圈材料的永久變形和O型圈被擠入密封間隙而引起的間隙咬傷一級O型圈在運動時出現扭曲現象。下面簡要地分析O型圈永久變形這種情況：1.永久變形由于帶壓開孔機的O型密封圈用的合成橡膠材料是屬于粘彈性材料，所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經長時間的使用，會產生永久變形而逐漸喪失，最終發生帶壓開孔施工中介質的泄漏。永久變形和彈力消失是O型圈失去密封性能的主要原因：1.1壓縮率和拉伸量與永久變形的關系制作O型圈所用的各種配方的橡膠，在壓縮狀態下都會產生壓縮應力松弛現象，此時，壓縮應力隨著時間的增長而減小。使用時間越長、壓縮率和拉伸量越大，則橡膠自身應力松弛而產生的應力下降就越大，以致O型圈彈性不足，失去密封能力。因此，在允許的使用條件下，設法降低壓縮率是可取的。增加O型圈的截面尺寸是降低壓縮率最簡單的方法，不過這會帶來帶壓開孔機內部密封系統的結構尺寸的變化。在我們計算壓縮率時，往往會忽略O型圈在裝配時受拉伸而引起的截面高度的減小。O型圈截面面積的變化是與其周長的變化成反比的。同時，由于帶壓開孔機工作時拉力的作用，O型圈的截面形狀也會發生變化，主要表現為其高度的減小。此外，在表面張力作用下，O型圈的外表面變得更平了，即截面高度略有減小。這也是O型密封圈壓縮應力松弛的一種表現。帶壓開孔機的O型圈截面變形程度，還取決于O型圈材質的硬度。在拉伸量相同的情況下，硬度大的O型圈，其截面高度也減小較多，從這一點看，應該按照使用條件盡量選用低硬度的材質。在液壓油及鉆桿壓力和張力的作用下，橡膠材料的O型密封圈也會逐漸發生塑性變形，其截面高度會相應減小，以致最后失去密封能力。1.2溫度與O型圈張馳過程的關系使用溫度是影響O型圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加速橡膠材料的老化。工作溫度越高，O型圈的壓縮永久變形就越大。當永久變形大于40%時，O型圈就失去了密封能力而發生泄漏。因壓縮變形而在O型圈的橡膠材料中形成的初始應力值，將隨著O型圈的馳張過程和溫度下降的作用而逐漸降低以致消失。溫度在零下工作的O型圈，其初始壓縮可能由于溫度的急劇降低而減小或完全消失。在-50~-60℃的情況下，不耐低溫的橡膠材料會完全喪失初始應力；即使耐低溫的橡膠材料，此時的初始應力也不會大于20℃時初始應力的25%。這是因為O型圈的初始壓縮量取決于線脹系數。所以，選取初始壓縮量時，就必須保證在由于馳張過程和溫度下降而造成應力下降后仍有足夠的密封能力。當帶壓開孔工作在零度以下，其機體內的O型圈，應特別注意橡膠材料的恢復指數和變形指數。綜上所述，在設計上應盡量保證帶壓開孔工程施工中O型圈具有適宜的工作溫度，或選用耐高、低溫的O型圈材料，以延長使用壽命。1.3介質工作壓力與永久變形工作介質的壓力是引起O型圈永久變形的主要因素。帶壓開孔施工所用液壓設備的工作壓力正日益提高。長時間的高壓作用會使O型圈發生永久變形。因此，設計時應根據工作壓力選用適當的耐壓橡膠材料。工作壓力越高，所用材料的硬度和耐高壓性能也應越高。為了改善O型圈材料的耐壓性能，增加材料的彈性（特別是增加材料在低溫下的彈性）、降低材料的壓縮永久變形，一般需要改進材料的配方，加入增塑劑。但是，具有增塑劑的O密封形圈，長時間在工作介質中浸泡，增塑劑會逐漸被工作介質吸收，導致O型密封圈體積收縮，甚至可能使O型密封圈產生負壓縮（即在O型密封圈和被密封件的表面之間出現間隙）。因此，在計算帶壓開孔工程中所用的O型密封圈壓縮量和進行尺寸設計時，應充分考慮到這些收縮量。應使壓制出的O型密封圈在工作介質中浸泡5~10晝夜后仍能保持必要的尺寸。O型圈材料的壓縮永久變形率與溫度有關。當變形率在40%或更大時，即會出現泄漏，所以幾種膠料的耐熱性界限為：丁腈橡膠70℃，三元乙丙橡膠100℃，氟橡膠140℃。因此各國對O型圈的永久變形作了規定。中國標準橡膠材料的O型圈在不同溫度下的尺寸變化也有相應的規定，并制定了相應的標準。同一材料的O型圈，在同一溫度下，截面直徑大的O型圈壓縮永久變形率較低。但在液壓油中的情況就不同了。由于此時O型圈不與氧氣接觸，所以上述不良反應大為減少。加之又通常會引起膠料有一定的膨脹，所以因溫度引起的壓縮永久變形率將被抵消。因此，在液壓油中的耐熱性大為提高。丁腈橡膠為原材料的O型密封圈，它的工作溫度可達120℃或更高。

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