0
04136674922

در مورد اورینگ ها بیشتر بدانیم – قسمت اول

اورینگ چیست؟

 

اورینگ یک حلقه دایره ای شکلی با مقطع گرد است که معمولاً از الاستومرها ساخته می شود و برای جلوگیری از نشت سیالات در کاربردهای آب بندی استاتیکی (قطعات ثابت و غیر متحرک) و دینامیکی (قطعات متحرک) به کار می رود. اورینگ ها از برخی مواد پلاستیکی مثل PTFE هم ساخته می شوند. به منظور آب بندی، مواد الاستومری با اشکال مختلف هندسی با مقطع مربع، مستطیل، مثلث و غیره هم به کار می روند. استفاده ی رضایت بخش از اورینگ ها بستگی به عوامل متعدد از جمله انتخاب صحیح اورینگ برای سرویس مورد نظر، طراحی صحیح شیار اورینگ، صافی سطح سطوح و لقی اورینگ دارد. اورینگ های الاستومری در اتصالات با تماس فلز به فلز قابل استفاده هستند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

اورینگ چگونه نصب می شود؟

 

اورینگ ها را باید در شیارهای خاصی که برای نصب آن ها ایجاد می شود تعبیه نمود. برای عملکرد صحیح یک اورینگ، لازم است ابعاد و فرم شیار نصب اورینگ درست طراحی و ایجاد شده باشد. برای نصب اورینگ ها معمولاً از شیارهایی با سطح مقطع مستطیلی استفاده می شود. اندازه این شیار باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا بتواند اورینگ فشرده شده را حتی در حالت انبساط گرمایی و جذب سیال نیز در خود جای دهد. جذب سیال به میزان حداکثر ۷ درصد می تواند مفید باشد زیرا باعث کاهش نشتی در محل آب بندی می شود. سطح مقطع اورینگ به شکل دایره نباید بزرگ تر از ۸۷ درصد سطح مقطع شیار باشد. علاوه بر شیار مستطیلی، از شیارهای خلاء و ذوزنقه ای هم استفاده می شود. شیارهای خلاء به مشکل مستطیلی هستند ولی ابعاد آن ها طوری است که اورینگ تمام فضای شیار را پر می کند و کاملاً به دیواره های شیار می چسبد. بدین ترتیب فشار سطحی در محل آب بندی افزایش یافته و یک اتصال آب بندی شده محکم و با نشتی خیلی کم به وجود می آید. ایجاد شیارهای ذوزنقه ای پر هزینه تر از شیارهای مستطیلی است ولی قابلیت آب بندی آن بهتر از دو نوع قبلی است.

 

 

 

 

 

مکانیسم آب بندی اورینگ چگونه است؟

 

اثر آب بندی اورینگ از اعمال نیروی فشاری شعاعی یا محوری روی شکل گرد اورینگ در بین قطعات یک دستگاه به دست می آید. حالت کشسانی الاستومر هم به آن اجازه می دهد تا تغییر شکل داده و آب بندی لازم را ایجاد کند. با تغییر شکل اضافی اورینگ در اثر فشار ناشی از سیال، آب بندی بیشتری به وجود می آید. پس در واقع، اورینگ ها با توجه به دو عامل زیر عمل آب بندی را انجام می دهند:

 

  • ۱- اورینگ به هنگام نصب، تغییر شکل داده و آب بندی می کند.

 

  • ۲- در اثر فشار داخل سیستم که از طرف سیال به اورینگ وارد می شود، اورینگ دچار تغییر شکل بیشتری نیز می شود که قابلیت آب بندی اش را بهبود می بخشد.

 

 

اورینگ ها در فشارهای بالا (بیش از ۱۰ بار)، قابلیت آب بندی خیلی بهتری نسبت به فشارهای پایین دارند.
یک اورینگ الاستومری در کاربردهای واقعی، تغییر شکل های الاستیک (برگشت پذیر) و پلاستیک (دائم) را تحمل خواهد کرد. با برداشته شدن نیروی وارده از روی آب بند، الاستومر می تواند به شکل اصلی خود در حد مجاز الاستیسیته باز گردد. 

 

در موقع مونتاژ، یک اورینگ، آب بندی دو سطح را بنابر خاصیت الاستیکی اش بدون فشار سیال انجام می دهد (شکل زیر – الف)، وقتی اورینگ در یک محیط که تحت تاثیر فشار سیال است قرار می گیرد مانند یک سیال غیر متراکم عمل می کند و فشار تماسی آن با ازدیاد فشار سیال افزایش می یابد (شکل زیر – ب) و مقدار اضافی اورینگ در فاصله آب بندی نفوذ کرده و پرس می شود. به این اتفاق، بیرون زدگی یا نفوذ اورینگ می گویند (O-ring Extruding) (شکل زیر – ج). اگر فشار سیال باز هم افزایش یابد، بیرون زدگی اورینگ ادامه می یابد و ممکن است اورینگ آسیب دیده و تخریب شود (شکل زیر – د). این شکل بیانگر دوره عمر یک اورینگ هم است.

 

 

 

اورینگ ها در بعضی شرایط نامطلوب کاری مثلاً وقتی فاصله بین قطعات زیاد است یا وقتی فشار سیال وارده به اورینگ زیاد است و یا از اورینگ برای آب بندی دینامیکی پیستون ها استفاده شود، تمایل دارند که به فضای لقی بین قطعات نفوذ کنند. در چنین شرایطی ممکن است تکه هایی از اورینگ کنده شود و آب بندی بین قطعات به هم خورد. برای پیشگیری از بیرون زدگی اورینگ لازم است تلرانس های ابعادی قطعاتی که قرار است با اورینگ آب بندی شوند، به درستی انتخاب شده و رعایت شوند، همچنین انبساط ناشی از فشار درپوش ها، فلنج ها، دیواره سیلندرها و اتصالات پیچی مد نظر قرار بگیرد. در بعضی موارد نیز لازم است به همراه اورینگ ها از رینگ های پشت بند یا آنتی اکستروژن استفاده شود. وظیفه این رینگ ها، کم کردن فاصله بین قطعات در ناحیه قرارگیری اورینگ است، به طوری که حتی المقدور این فاصله به صفر نزدیک شود. بدین ترتیب می توان مطمئن بود که اورینگ به فضای لقی بین قطعات نفوذ نخواهد کرد.

 

عواملی که در نفوذ اورینگ ها به فضای لقی بین قطعات موثرند عبارتند از:

 

  • لقی بیش از حد بین قطعات

 

  • فشار سیال بیش از حد یا ناگهانی

 

  • نرم بودن جنس اورینگ

 

  • تغییر حالت اورینگ به دلایل فیزیکی یا شیمیایی

 

  • وجود لقی نامنظم بین قطعات

 

  • وجود لبه های تیز در محل شیار نصب اورینگ

 

  • افزایش دمای اعمالی به اورینگ

 

 

دیاگرام بیرون زدگی (Extrusion Diagram) راهنمایی های لازم را در مورد حداکثر مقدار لقی مجاز ارائه می کند.

 

 

دیاگرام بیرون زدگی

 

 

سختی اورینگ به عنوان یک معیار ساده برای تعیین مقدار فشار مجاز محسوب می شود. در یک فشاری کاری برابر، با افزایش سختی اورینگ، نیاز به لقی قطر بیشتری است. در یک لقی قطر مشخص نیز، اورینگ سخت تر قادر به تحمل فشار بیشتری بدون بیرون زدگی و تخریب است.

 

انبساط و بیرون زدگی اورینگ نباید از یک حدی تجاوز نماید، حدود انبساط به نوع مواد بستگی دارد و از طرف مصرف کننده مشخص می شود. یک قاعده عملی اینست که اورینگ ها در حالت مونتاژ نباید بیش از ۶ درصد انبساط و یا ۳ درصد باد کردگی داشته باشند. لاستیک ها بر خلاف فلزات وقتی گرم می شوند، به جای انبساط، منقبض و جمع می شوند.

 

 

اورینگ ها را از چه موادی می سازند؟

 

در کاربردهای عمومی صنعتی اورینگ های الاستومری را معمولاً از مواد زیر تولید می کنند:

 

  • بوتیل رابر، Butyl Rubber ، با نام اختصاری IIR

 

  • نیتریل بوتادین (بوتا دی ان)، Nitrile Butadiene، با نام متداول NBR

 

  • نیتریل بوتادین (بوتا دی ان) هیدروژنی، Hydrogenated Nitrile، با نام متداول HNBR

 

  • فلورو کربن، Fluorocarbon، با نام استانداردی FKM و FPM، بیشتر با نام تجاری وایتون (Viton) شناخته می شود.

 

  • سیلیکون رابر، Silicone Rubber

 

  • اتیلن پروپیلن دی ان، Ethylene-Propylene-Diene rubber، با نام متداول EPDM

 

  • پلی اکریلیت، Polyacrylate، با نام استانداردی ACM

 

  • کلروپرن یا نئوپرن، Chloroprene/Neoprene Rubber

 

  • پلی اورتان، Polyurethane، با نام استانداردی EU و AU

 

  • پر فلورو الاستومر، Perfluoroelastomer، با نام متداول FFKM، بیشتر با نام تجاری کالرز (Kalrez) شناخته می شود.

 

  • فلورو سیلیکون، Fluorosilicone، با نام استانداردی FVMQ و FMQ

 

  • تترا فلورو اتیلن پروپیلن ، Tetrafluoroethylene-Propylene، با نام متداول Aflas

 

  • کلرو سولفونیتد پلی اتیلن، Chlorosulphonated Polyethylene، با نام استانداردی CSM و نام تجاری هایپالون (Hypalon)

 

توضیحات بیشتر در مورد جنس اورینگ ها را در قسمت های بعدی این مطلب پیگیری کنید.

 

 

 

 

 

سایر قسمت ها:

در مورد اورینگ ها بیشتر بدانیم – قسمت دوم

در مورد اورینگ ها بیشتر بدانیم – قسمت سوم

در مورد اورینگ ها بیشتر بدانیم – قسمت چهارم

در مورد اورینگ ها بیشتر بدانیم – قسمت پنجم

 

 

 

فکر  کنم مطالب زیر از عصر مواد هم به کارتان بیاید:

 

پلاستیک و لاستیک های صنعتی – قسمت اول

آشنایی با چسب ها

چسب های آب بندی رزوه ها و لوله ها + دیتاشیت سازنده ها

چسب های قفل کننده و سفت کننده اتصالات رزوه ای + دیتاشیت سازنده ها

درباره تلرانس ها و انطباقات بیشتر بدانیم – قسمت اول

درباره تلرانس ها و انطباقات بیشتر بدانیم – قسمت دوم

 

 

و شاید این مطالب:

عدد اسکجول (Schedule) لوله چیست؟

DN یا NPS لوله چیست؟

۹ تفاوت مهم لوله و تیوب

لوله مانیسمان چیست و چگونه ساخته می شود؟

کد سیستم لوله کشی یا پایپینگ – ASME B31.3

 

 

 

 

ارسال دیدگاه