Inelul 0-de cauciuc comun este un principiu de autoetanșare, care își menține funcția de etanșare până când inelul 0-se deformează și se înmoaie. Acest lucru se datorează faptului că presiunea exercitată de inelul 0-este cea care etanșează împotriva micilor defecte.
Etanșarea unui schimbător de căldură nu este aceeași pentru întreaga foaie de cauciuc. Funcționarea etanșă a schimbătorului de căldură depinde în primul rând de o comparație între solicitarea instantanee de etanșare cauzată de comprimarea garniturii de cauciuc și presiunea de funcționare a schimbătorului de căldură. Dacă solicitarea de etanșare este mai mare decât presiunea de funcționare, etanșarea este menținută și dacă nu, se produce scurgeri. Prin urmare, cel mai important lucru pentru o etanșare cu schimbător de căldură este ca solicitarea de etanșare să fie cât mai mare posibil și să rămână așa pentru cât mai mult timp posibil.
Aceasta înseamnă că cauciucul suferă o relaxare a tensiunilor sub deformare pe termen lung, adică tensiunea de etanșare scade în timp sub tensiune sau presiune constantă. Relaxarea mai mare a stresului este un factor important în limitarea duratei de viață a garniturilor din cauciuc ale schimbătorului de căldură. Există două tipuri de relaxare a tensiunii, una este relaxarea fizică, care este cauzată de rearanjarea dintre moleculele de polimer și particulele de umplutură, care se apropie treptat de echilibru cu deformarea cauciucului, iar logaritmul tensiunii de etanșare este liniar în timp. Un alt tip de relaxare este relaxarea chimică, care este cauzată de crăparea legăturilor chimice din interconexiunea cauciucului. Oxidarea și temperatura sunt factori importanți care afectează acest tip de relaxare. Prin urmare, rata de relaxare a tensiunii depinde foarte mult de temperatură și de intervalul de temperatură de funcționare pentru fiecare garnitură de cauciuc. Nitrilul de temperatură joasă este potrivit pentru intervalul de temperatură scăzută și, prin urmare, relaxarea stresului se deteriorează rapid pe măsură ce temperatura crește, în timp ce opusul este valabil pentru fluoroelastomeri, care sunt potriviți pentru intervalul de temperatură înaltă.
Garniturile prost realizate cu densitate redusă de reticulare au rate ridicate de relaxare a tensiunilor și o durată scurtă de viață a garniturii. Cu toate acestea, creșterea densității de reticulare îmbunătățește relaxarea tensiunii, dar reduce rezistența la rupere a cauciucului, ducând la ruperea garniturii de cauciuc sub presiune ridicată. Tensiunea de etanșare este o funcție de temperatură, iar diferitele cauciucuri au dependențe diferite de temperatură. Tensiunea de etanșare a fluoroelastomerilor arată o dependență puternică de temperatură și, prin urmare, pot apărea scurgeri la rece în schimbătoarele de căldură cu plăci echipate cu garnituri de fluoroelastomer.
Pe lângă relaxarea stresului, o altă caracteristică adesea trecută cu vederea a garniturilor de cauciuc este că proprietățile fizice depind, de asemenea, foarte puternic de temperatură. La temperaturi ridicate, rezistența la rupere și duritatea garniturilor de cauciuc sunt reduse, deși reducerea variază de la o garnitură de cauciuc la alta, dar dacă garnitura este apoi comprimată și rezistența sa finală este depășită, pot apărea deteriorari mecanice ale garniturii, cum ar fi strivire.
Durata de viață a unei garnituri de cauciuc pentru schimbătorul de căldură poate fi descrisă după cum urmează. Tensiunea inițială de etanșare este generată atunci când garnitura este montată pe placă și comprimată la dimensiunea sa nominală după asamblare și începe relaxarea tensiunii garniturii de cauciuc. În perioada de depozitare a transportului și de instalare a schimbătorului de căldură, temperatura de schimb de căldură este scăzută, iar relaxarea stresului este moderată. După pornire, temperatura începe să crească, iar relaxarea stresului devine mai severă. După o anumită perioadă de funcționare, schimbătorul de căldură trebuie oprit pentru întreținere și curățare, iar schimbătorul de căldură se răcește din nou la temperatura sa inițială. După redeschidere, tensiunile sigiliului și relaxarea stresului încep din nou. După mai multe repetări, în cazul schimbului la cald și la rece, solicitarea de etanșare a garniturii de cauciuc este în cele din urmă redusă la sub tensiunea minimă de etanșare necesară menținerii etanșării și schimbătorul de căldură începe să se scurgă, forțându-l să oprească funcționarea și să fie înlocuit. cu o garnitură de cauciuc nouă.
