Tipos comuns de falha de vedação de FFKM e como preveni-los

Uma vedação danificada deve sempre ser inspecionada antes da substituição. Escolha o sintoma mais evidente para um diagnóstico inicial, depois verifique-o com base no histórico de funcionamento e no perfil do groove.

O conjunto de compressão é uma das causas mais comuns de vazamento de elastômero de longo prazo. Um anel de vedação se fecha porque é comprimido entre duas superfícies e tenta continuamente recuperar sua forma. O calor e a exposição a produtos químicos podem reduzir essa recuperação até que a seção transversal fique permanentemente achatada.

O FFKM oferece uma resistência química extremamente ampla, mas não se deve presumir que qualquer composto seja resistente a todos os fluidos em todas as temperaturas. A incompatibilidade pode causar o inchaço, o amolecimento, a endurecimento, o encolhimento ou a fissuração da vedação e reduzir a resistência à tração.

Não especifique apenas “ácido”, “solvente” ou “amina”. A compatibilidade depende da composição química exata, da concentração, da mistura, da temperatura e do tempo de exposição.

Todas as formulações de FFKM possuem limites térmicos. Alguns compostos especializados podem operar acima de 300°C, enquanto outros são otimizados para aplicações em condições úmidas a temperaturas mais baixas. Aplicar uma temperatura máxima genérica a todas as formulações de FFKM é um erro comum.

A extrusão ocorre quando a pressão empurra a vedação FFKM para dentro do espaço entre os componentes de encaixe. Uma vez que o material entra no espaço, ciclos repetidos de pressão podem cortar ou rasgar a vedação.

Durante o funcionamento com gás sob alta pressão, o gás pode se difundir pelo FFKM. Se a pressão cair muito rapidamente, o gás preso se expande dentro da vedação e cria fendas internas, bolhas ou fraturas que parecem explosivas.

A resistência química geral não significa que um composto seja resistente à rápida descompressão de gás.

O FFKM é mais conhecido pela resistência ao calor do que pela flexibilidade em temperaturas extremamente baixas. À medida que a temperatura diminui, a recuperação torna-se mais lenta e o material pode não reagir suficientemente rapidamente a mudanças de movimento ou pressão.

Os selos FFKM podem ser cortados, arranhados, torcidos, esticados ou apertados durante a instalação. Um pequeno defeito pode permanecer invisível até que seja aplicado pressão.

O alongamento moderado é normal em algumas aplicações, mas o alongamento excessivo reduz a seção transversal do anel de vedação e altera a compressão dentro da ranhura. Os selos FFKM de grande diâmetro tornam a dimensionação incorreta especialmente dispendiosa.

Uma pressão excessiva aumenta o estresse interno, a geração de calor, o endurecimento da compressão, o preenchimento das fendas e o risco de extrusão. A inflação química e a expansão térmica agravam ainda mais o problema.

Os rodamenos, os canos das válvulas, os pistões e os equipamentos rotativos introduzem atrito e desgaste. A adequação dinâmica depende de toda a interface – não apenas da resistência química.

Em casos de baixa fricção ou movimento de alta velocidade, um selo de PTFE energizado por mola pode ser uma solução melhor do que um anel de vedação FFKM.

No funcionamento cíclico, uma junta de vedação pode rolar ou torcer na ranhura em vez de deslizar uniformemente. A torção repetida cria um padrão de dano em forma de espiral característico.

Os radicais reativos e os íons energéticos podem atacar a superfície de um FFKM, causando rugosidade, perda de massa, rachaduras, partículas, exposição de cargas e perda de força de vedação. O plasma de oxigênio, flúor e cloro pode produzir diferentes mecanismos de degradação.

Um FFKM de alta temperatura não é automaticamente adequado para o uso com vapor. Alguns tipos são formulados para resistência ao vapor e água quente, enquanto outros são projetados principalmente para uso em temperaturas secas.

Os aminas podem ser problemáticas para o FFKM, especialmente em temperaturas elevadas em processos de adoçamento a gás, refino, captura de carbono, produção química e processamento farmacêutico.

O FFKM com a temperatura mais alta nem sempre é o material mais resistente a aminas.

O FFKM é amplamente utilizado em equipamentos a vácuo, mas a formação de conjunto de compressão, a contaminação, o erro da ranhura, os danos, a permeação, a fuga de gás ou a má recuperação a baixa temperatura ainda podem impedir que o sistema alcance a pressão de base estável.

As diferentes formulações de FFKM são otimizadas para diferentes riscos de falha. Um composto selecionado apenas porque é “FFKM” pode apresentar um desempenho deficiente em uma aplicação específica.

Não especifique apenas “Material: FFKM”. Identifique o composto, a dureza, o tamanho do selo, a certificação e os requisitos de ensaio exatos.

O selo que não funciona contém evidências valiosas. Siga um processo consistente antes de limpá-lo, descartá-lo ou substituí-lo.

Confirme a conformidade total antes de aprovar um design de composto, tamanho ou selagem. A falta de uma das condições do processo pode invalidar uma seleção cuidadosa.

Modifique a composição quando as evidências apontarem para uma discrepância entre a performance e a formulação. Não use uma mudança substancial para esconder problemas de hardware ou de instalação.

Uma alteração no perfil ou no suporte pode ser mais eficaz quando a pressão e o movimento dominam a falha. A melhor solução pode combinar um material mais adequado com uma geometria mais adequada.

O FFKM oferece resistência química e térmica excepcional, mas a vedação confiável ainda exige um projeto correto. O composto mais caro não pode compensar uma canaleta incorreta ou dados de aplicação incompletos.

Para equipamentos críticos, baseie a análise de falha no selo danificado real, no histórico de operação e na geometria da ranhura antes de selecionar um material de substituição.