Suspaudimo tankintuvo guminės statinės gedimo analizė
Pakerio guminė statinė yra visiškai panardinta į alyvą ir eksploatuojama po žeme. Tirpiklio molekulės patenka į guminio sandariklio susietą tinklą, todėl jis išsipučia. Sistemos tinklo grandinės tankis mažėja, vidutinis gnybtų atstumas didėja, o modulis mažėja, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau. Aprašymo pavyzdys;
Kryžminių guminių tarpiklių brinkimo procesas susideda iš dviejų dalių: viena vertus, tirpiklis bando prasiskverbti į guminį tarpiklį, kad jo tūris išsipūstų; kita vertus, dėl guminio sandariklio tūrio išsiplėtimo tinklo molekulinės grandinės išsiplečia į trimatę erdvę, todėl molekulinis tinklas plečiasi. Jis sukuria elastingą susitraukimą esant stresui, bandydamas susitraukti molekulinį tinklą.
Kai šios dvi priešingos tendencijos panaikina viena kitą, pasiekiama išsipūtimo pusiausvyra, mažėja tankintuvo guminės cilindro tamprumo modulis, o gniuždymo įtempis išlieka nepakitęs, dėl to sumažėja sandarinimo efektyvumas. Temperatūros padidėjimas pagreitina guminės statinės sandariklio gedimą.
- Kitos priežastys yra šios (atsipalaidavimas dėl streso, terminis senėjimas deguonimi)
- 1 priežastis: streso atsipalaidavimas
- Esant ašinei guminės kasetės suspaudimo jėgai, guminės kasetės darbinis paviršius visiškai liečiasi su korpuso sienele, o ašinis suspaudimas pasiekia didžiausią vertę. Veikiant išorinei jėgai, polimero grandinės segmentai yra priversti ištempti išorinės jėgos kryptimi, taip sukuriant vidinį įtempį, kuris konkuruoja su išorine jėga. Tačiau molekulinė konformacija reguliuojama grandinės segmentų terminiu judesiu, kad įsipainiojimo taškai būtų išsklaidyti, molekulinės grandinės sukelia santykinį slydimą ir palaipsniui grįžta į pradinę susisukimo būseną, palaipsniui pašalinamas vidinis įtempis ir išorinis įtempis. Ją subalansuojanti jėga, žinoma, taip pat palaipsniui susilpnėja, kad išlaikytų. Visa pastovios deformacijos skersinio ryšio polimero molekulė negali sukelti masės poslinkio centro judėjimo, todėl įtempis gali tik atsipalaiduoti iki pusiausvyros vertės, dėl to sumažėja tamprumo modulis. tankintuvo sandariklio statinė, todėl sandariklis sugenda.
- 2 priežastis: sandariklio gedimas dėl terminio deguonies senėjimo
Dažniausiai naftos telkiniuose naudojami tankintuvo sandarikliai yra nitrilo gumos sandarikliai, pasižymintys puikiu atsparumu alyvai. Nitrilo kaučiuko terminio deguonies senėjimo procesas parodytas paveikslėlyje žemiau
Nors nitrilo kaučiukas turi gerą atsparumą alyvai, nitrilo kaučiuko molekulinėje grandinėje esantis alfa vandenilis tam tikroje temperatūroje reaguoja su deguonimi, sudarydamas nestabilų tarpinį produktą, kuris skyla į du segmentus su karbonilo grupe ir hidroksilo grupe. Nitrilo kaučiuko eksploatacinės savybės kinta atitinkamai keičiantis struktūrai terminio deguonies senėjimo proceso metu. Tempimo stipris ir pailgėjimo stipris mažėja vykstant terminio deguonies senėjimo procesui, todėl sutrinka tankintuvo sandariklio sandarinimas.