У системі з'єднання труб, комбінація затискачіі гумові з'єднанняє ключем до забезпечення герметичності та стабільності системи. Хоча гумове з'єднання невелике, воно відіграє в ній життєво важливу роль. НещодавноДІНСЕН Команда з контролю якості провела серію професійних випробувань ефективності двох гумових з'єднань при застосуванні затискачів, порівняла їх відмінності в твердості, міцності на розрив, подовженні при розриві, зміні твердості та випробуванні на озон тощо, щоб краще задовольнити потреби клієнтів та запропонувати індивідуальні рішення.
Як поширений аксесуар для з'єднання труб, хомути в основному покладаються на гумові з'єднання для досягнення функції герметизації.іони. Коли хомут затягується, гумове з'єднання стискається, заповнюючи зазор у з'єднанні труби та запобігаючи витоку рідини. Водночас гумове з'єднання також може пом'якшувати навантаження, спричинене перепадами температури, механічними коливаннями та іншими факторами в трубі, захищати з'єднання труби від пошкоджень та продовжувати термін служби всієї трубопровідної системи. Характеристики гумових з'єднань з різними характеристиками в хомутах дуже різняться, що безпосередньо впливає на експлуатаційний ефект трубопровідної системи.
Для цього експерименту було обрано два репрезентативні гумові з'єднання DS, а саме: гумове з'єднання DS-06-1 та гумове з'єднання DS-EN681.
Інструменти експериментального обладнання:
1. Твердомір за Шором: використовується для точного вимірювання початкової твердості гумового кільця та зміни твердості після різних експериментальних умов з точністю ±1 бал за Шором А.
2. Універсальна машина для випробування матеріалів: може імітувати різні умови розтягу, точно вимірювати міцність на розтяг та видовження при розриві гумового кільця, а похибка вимірювання контролюється в дуже малому діапазоні.
3. Камера для випробування на старіння під впливом озону: дозволяє точно контролювати параметри навколишнього середовища, такі як концентрація озону, температура та вологість, і використовується для перевірки стійкості гумового кільця до старіння в озоновому середовищі.
4. Штангенциркуль, мікрометр: використовується для точного вимірювання розміру гумового кільця та отримання основних даних для подальших розрахунків продуктивності.
Підготовка експериментальних зразків
З партій гумових кілець DS-06-1 та DS-EN681 було випадковим чином відібрано кілька зразків. Кожен зразок був візуально перевірений на наявність дефектів, таких як бульбашки та тріщини. Перед експериментом зразки були поміщені в стандартне середовище (температура 23℃±2℃, відносна вологість 50%±5%) на 24 години для стабілізації їхньої роботи.
Порівняльний експеримент та результати
Випробування на твердість
Початкова твердість: Використовуючи твердомір Шора, виміряйте 3 рази різні частини гумового кільця DS-06-1 та гумового кільця DS-EN681 та візьміть середнє значення. Початкова твердість гумового кільця DS-06-1 становить 75 балів за Шором А, а початкова твердість гумового кільця DS-EN681 — 68 балів за Шором А. Це показує, що гумове кільце DS-06-1 є відносно твердим у початковому стані, тоді як гумове кільце DS-EN681 є більш гнучким.
Випробування на зміну твердості: Деякі зразки були поміщені в середовища з високою температурою (80℃) та низькою температурою (-20℃) на 48 годин, а потім твердість була виміряна знову. Твердість гумового кільця DS-06-1 знизилася до 72 по Шору А після високої температури, а після низької температури зросла до 78 по Шору А; твердість гумового кільця DS-EN681 знизилася до 65 по Шору А після високої температури, а після низької температури зросла до 72 по Шору А. Видно, що твердість обох гумових кілець змінюється з температурою, але зміна твердості гумового кільця DS-EN681 є відносно великою.
Міцність на розтяг та видовження при випробуванні на розрив
1. Зробіть зразок гумового кільця стандартної форми гантелі та за допомогою універсальної машини для випробування матеріалів проведіть випробування на розтяг зі швидкістю 50 мм/хв. Зафіксуйте максимальне зусилля розтягу та видовження, коли зразок розривається.
2. Після кількох випробувань береться середнє значення. Міцність на розрив гумового кільця DS-06-1 становить 20 МПа, а видовження при розриві – 450%; міцність на розрив гумового кільця DS-EN681 становить 15 МПа, а видовження при розриві – 550%. Це показує, що гумове кільце DS-06-1 має вищу міцність на розрив і може витримувати більшу силу розтягу, тоді як гумове кільце DS-EN681 має вище видовження при розриві і може створювати більшу деформацію без розриву під час процесу розтягування.
Експеримент з озоном
Зразки гумового кільця DS-06-1 та гумового кільця DS-EN681 помістили в камеру для випробування на старіння озоном, встановивши концентрацію озону на рівні 50 ppm, температуру 40℃, вологість 65%, а тривалість випробування становила 168 годин. Після експерименту спостерігали за змінами поверхні зразків та вимірювали зміни продуктивності.
1. На поверхні гумового кільця DS-06-1 з'явилися незначні тріщини, твердість знизилася до 70 за Шором А, міцність на розрив знизилася до 18 МПа, а подовження при розриві знизилося до 400%.
1. Поверхневі тріщини гумового кільця DS-EN681 були більш помітними, твердість знизилася до 62 за Шором А, міцність на розрив знизилася до 12 МПа, а подовження при розриві знизилося до 480%. Результати показують, що стійкість гумового кільця DS-06-1 до старіння в озоновому середовищі краща, ніж у гумового кільця B.
Аналіз попиту клієнта
1. Системи трубопроводів високого тиску та високої температури: Цей тип замовників має надзвичайно високі вимоги до герметичності та стійкості гумового кільця до високих температур. Гумове кільце повинно підтримувати хорошу твердість та міцність на розтяг за високих температур та високих тисків, щоб запобігти витоку.
2. Труби для зовнішнього та вологого середовища: Клієнти стурбовані стійкістю гумового кільця до атмосферних впливів та озонового старіння, щоб забезпечити довгострокову надійність.
3. Труби з частою вібрацією або зміщенням: Гумове кільце повинно мати високе подовження при розриві та добру гнучкість, щоб адаптуватися до динамічних змін трубопроводу.
Пропозиції щодо індивідуальних рішень
1. Для трубопровідних систем високого тиску та високої температури: рекомендується гумове кільце A. Його висока початкова твердість та міцність на розтяг, а також відносно невеликі зміни твердості в умовах високої температури можуть ефективно відповідати вимогам до герметизації під високим тиском. Водночас, формулу гумового кільця DS-06-1 можна оптимізувати, а також додати високотемпературні добавки для подальшого покращення його стабільності експлуатаційних характеристик за високих температур.
2. Для труб у зовнішніх та вологих середовищах: Хоча озоностійкість гумового кільця DS-06-1 є хорошою, його захисну здатність можна додатково підвищити за допомогою спеціальних процесів обробки поверхні, таких як покриття антиозоновим покриттям. Для клієнтів, які більш чутливі до вартості та мають дещо нижчі вимоги до продуктивності, формулу гумового кільця DS-EN681 можна покращити, збільшивши вміст антиозонантів для покращення його стійкості до озонового старіння.
3. Облицювання труб з частою вібрацією або зміщенням: гумове кільце DS-EN681 більше підходить для таких сценаріїв завдяки своєму високому подовженню при розриві. Для подальшого покращення його характеристик можна використовувати спеціальний процес вулканізації, який покращує внутрішню структуру гумового кільця та підвищує його гнучкість і стійкість до втоми. Водночас, під час монтажу рекомендується використовувати буферну прокладку для роботи з гумовим кільцем, щоб краще поглинати енергію вібрації трубопроводу.
Завдяки цьому комплексному порівняльному експерименту з гумових кілець та аналізу індивідуальних рішень, ми можемо чітко побачити відмінності в експлуатаційних характеристиках різних гумових кілець та те, як запропонувати цільові рішення на основі конкретних потреб клієнтів. Я сподіваюся, що цей вміст може стати цінними довідниками для фахівців, що займаються проектуванням, монтажем та обслуговуванням трубопровідних систем, а також допоможе всім створити більш надійну та ефективну систему з'єднання трубопроводів.
Якщо ви зацікавлені, будь ласка, зв'яжітьсяДІНСЕН
Час публікації: 10 квітня 2025 р.
