Wasserdichtigkeitstests gegen Stürze unter extremem Druck

Unter Hochdruckabdichtung versteht man in der Regel das Einschließen von Flüssigkeiten bei Drücken über 5.000 psi. Unterhalb dieser Drücke funktionieren Standard-Urethan-Lippendichtungen und U-Bodendichtungen ohne besondere Vorkehrungen zufriedenstellend. Darüber ist eine spezielle Dichtungsvorrichtung erforderlich. Um wirksam zu sein, müssen Siegel diese drei Grundfunktionen erfüllen:

• Es sollten Dichtungselemente vorhanden sein. Die Dichtungen müssen nah genug an den mikroskopischen Unregelmäßigkeiten der Passflächen liegen, um den Eintritt oder Durchgang von unter Druck stehender Flüssigkeit zu verhindern.
• Es sollte an das Spiel oder Spieländerungen angepasst werden. Die Dichtung muss ausreichend flexibel sein, um Änderungen im Abstand zwischen den Passflächen während eines Zylinderhubs auszugleichen. Dieser Spaltabstand verändert sich aufgrund von Rundheits- und Durchmesserunterschieden der Zylinderteile in seiner Größe. Der Spaltabstand kann sich auch bei seitlicher Belastung verändern. Wenn sich die Größe des Hohlraums ändert, muss die Dichtung an die Größenänderung angepasst werden, um die Druckdichtkraft gegenüber benachbarten Passflächen aufrechtzuerhalten.
• Sie müssen einer Extrusion standhalten. Die Dichtung muss den Scherkräften standhalten, die durch den Druckunterschied zwischen der druckführenden und der drucklosen Seite der Dichtung entstehen. Diese Scherkräfte drücken die Elastomerdichtung in den Spalt zwischen benachbarten Metalloberflächen. Die Dichtung muss eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit aufweisen, um Verformung und Beschädigung oder Zerstörung im Hohlraum zu widerstehen.

Elastomermaterialien müssen außerdem abdichten und sich gleichzeitig an Dimensionsänderungen anpassen, die durch Fertigungstoleranzen, Seitenlasten und Zylinderverformung unter Druck verursacht werden. Im Allgemeinen verbessert sich die Abdichtung mit steigendem Flüssigkeitsdruck. Der Systemdruck auf die Dichtungsoberfläche versucht, die Dichtung axial zu komprimieren. Diese Kompression drückt die Dichtung fester in die Verbindung und trägt dazu bei, die Kompatibilität der Dichtung mit den in Kontakt stehenden Metalloberflächen zu erhöhen.

Die durch hohen Druck verursachten Schwierigkeiten sind nicht in erster Linie Dichtungsprobleme. Da erhöhte Systemdrücke die Dichtung in den Hohlraum drücken, stellen sie ein Problem dar, wenn es darum geht, die Dichtung in ihrer Verbindung zu halten und gleichzeitig ihre strukturelle Integrität aufrechtzuerhalten.

Die Fähigkeit einer Dichtung, einem Spalt standzuhalten, hängt vom Zusammenspiel folgender Faktoren ab: Systembetriebsdruck, Systembetriebstemperatur, Größe und Art des Spalts, Dichtungsmaterial und Dichtungsdesign.

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