Okres Julu, mestská oblasť Xingtai,
Província Hebei, Čína 055250
Gumové zátky majú sklon sa časom rozkladať hlavne kvôli oxidačnému rozkladu, čo výrazne skracuje ich životnosť pred tým, ako budú musieť byť vymenené. Keď sú vystavené pôsobeniu, ako je UV svetlo zo slnka alebo extrémne vysoká teplota, proces oxidácie sa výrazne urýchli, čo spôsobuje rýchlejšie degradovanie materiálu. Práve tu prichádzajú vhod antioxidanty. Pôsobia spomalením chemických reakcií, ktoré poškodzujú gumu, takže zátky si zachovávajú funkčnosť počas dlhších časových období. Antioxidanty v podstate zamedzujú tým škodlivým reakciám, ktoré by prebiehali vo vnútri štruktúry materiálu, a udržiavajú gumové súčiastky nepoškodené aj v prípade dennodenného pôsobenia náročných vonkajších podmienok.
Keď prídu gumové polyméry do kontaktu s určitými chemikáliami, chemicky reagujú a menia svoje vlastnosti. Ako príklad možno uviesť rozpúšťadlá a kyseliny, ktoré často spôsobujú problémy, ako je rozklad alebo zväčšovanie, čo časom oslabuje gumu. V praxi sme videli, ako gumené tesnenia prestávajú fungovať, pretože ich schopnosť vrátiť sa späť do pôvodného tvaru je poškodená chemickým pôsobením. Dobrou správou je, že výskumníci už roky študujú tieto interakcie. Ich práca viedla k lepším postupom pri výbere materiálov. Výrobcovia teraz môžu vybrať správny typ gumeného zloženia podľa toho, čomu bude vystavené, namiesto toho, aby si vybrali len to najlacnejšie alebo najdostupnejšie.
Mikroorganizmy zohrávajú svoju úlohu aj v procese korozie ovplyvňujúcej gumové zátky, najmä keď určité druhy baktérií a plesní pôsobia na tieto gumené materiály. Tieto malé organizmy postupne rozkladajú chemické zložky gumy, čo oslabuje jej štruktúru a časom spôsobuje poruchy. Pri skúmaní toho, ako mikroorganizmy ovplyvňujú gumu, vedci zvyčajne analyzujú, aké prostredie podporuje ich rast, a vykonávajú rôzne laboratórne testy, aby zistili, aké škody vznikli. Na tento druh hodnotenia existuje niekoľko účinných metód. Niektoré zahŕňajú vytváranie umelého prostredia podobného reálnym podmienkam, zatiaľ čo iné využívajú pozorovanie vzoriek pod mikroskopom. Všetky tieto techniky pomáhajú zistiť, či sú mikroorganizmy prítomné a aký vplyv majú na gumu. Tieto informácie sú následne cenné pri vývoji nových gumených zložení, ktoré budú odolnejšie voči mikrobiálnemu napadnutiu a znížia riziko koróznych problémov v budúcnosti.
Nitrilová pryž vyniká tým, že má veľmi dobrú odolnosť proti korózii pri kontakte s rôznymi typmi uhľovodíkov. Pre ľudí pracujúcich napríklad v rafinériách ropy alebo plynárenských závodoch má takáto chemická stabilita veľký význam, keďže zariadenia sú celodenne vystavené agresívnym látkam. Pri pohľade na jej výkon vidno, že nitrilová pryž odoláva rozkladu oveľa lepšie než mnohé alternatívy v podobných podmienkach. Väčšina inžinierov, ktorí sa pravidelne stretávajú s takýmito problémami, zvyčajne odporúča použiť nitril vždy, keď ide o neustále vystavenie uhľovodíkom, a to vďaka svojej odolnosti v priebehu času. Použitie nitrilovej pryže na vhodných miestach udržiava systémy dlhšie funkčné, znižuje tie namáhavé problémy s údržbou a všeobecne predlžuje životnosť súčiastok ďaleko za očakávanú mieru. Preto sa na ňu veľa priemyselných zariadení spolieha pri úlohách, kde musia veci spoľahlivo fungovať bez potreby neustálych opráv.
EPDM guma skutočne dobre odoláva chemikáliám a fyzickému stresu, keď je vystavená kyselinám. Testy opakovane ukázali, že tento materiál v takýchto náročných situáciách výborne funguje. Väčšina priemyselných smerníc odporúča použitie EPDM, ak je potrebné niečo chrániť pred poškodením kyselinou, čo vysvetľuje, prečo na ňu početnými chemické závody a čističky odpadových vôd spoliehajú. Keď podniky vyberajú EPDM pre diely, ktoré prichádzajú do styku s agresívnymi chemikáliami, v podstate zabezpečujú, že tieto diely budú trvať dlhšie bez toho, aby sa rozpadli. To, čo robí EPDM takým cenným, nie je len jej odolnosť voči útoku kyselín, ale aj to, že táto odolnosť v dlhodobom horizonte zníži náklady na výmeny a údržbu. Pre každého, kto denne pracuje s korozívnymi materiálmi, EPDM ponúka ochranu aj úspory.
FKM fluorokaučuk vyniká, keď sú podmienky veľmi náročné, pretože odoláva teplotným výkyvom a chemikáliám lepšie ako väčšina iných kaučukov na trhu. Toto sme videli aj v reálnych situáciách. Niektoré údaje to potvrdzujú, ale skutočný obraz kreslia príbehy od ľudí, ktorí ho v skutočnosti používajú na miestach, kde už nič iné nevydrží. Pre výrobcov pôsobiacich v rafinériách ropy, chemických závodoch alebo kdekoľvek, kde sú agresívne látky, sa FKM takmer neoddeliteľne spája. Keď spoločnosti prejdú na diely z FKM namiesto alternatív, zvyčajne si všimnú oveľa menej porúch a dlhšiu životnosť zariadení. Preto toľko inžinierov špecifikuje FKM vždy, keď potrebujú niečo, čo nezlyhá pod tlakom alebo sa nerozpustí pri kontakte s agresívnymi chemikáliami deň čo deň.
Gumové zátky majú skutočne problémy, keď sú vystavené extrémnym teplotám, čo výrazne urýchľuje ich starnutie. Keď teplota príliš kolíše, materiál sa začne rozkladať rýchlejšie ako zvyčajne. Tento jav potvrdzujú aj vedecké testy, a to celkom jasne. Vezmime si napríklad vysokú teplotu – ta spôsobuje, že guma postupne stráca svoju pružnosť a pevnosť. Vedecká obec už študovala, akou mierou sa rôzne druhy gúm rozkladajú za rôznych podmienok a výsledky sú jasné – guma sa pri príliš vysokých teplotách neudrží tak dobre. To má veľký význam pre priemysel, ktorý závisí od tesnení a tesniacich podložiek, keďže náklady na výmenu vystúpia do výšok, ak materiály zlyhajú predčasne kvôli tepelnému namáhaniu.
Poznanie koncentračných hladín korozívnych látok, ktoré ovplyvnia trvanlivosť gumových materiálov, je dôležité pri posudzovaní ich životnosti. Tieto prahové hodnoty v podstate udávajú okamžik, kedy guma začne degradovať po kontakte s rôznymi korozívnymi chemikáliami. Priemysel zvyčajne vykonáva testy podľa špecifických postupov, aby správne určil tieto limity, a to v súlade s platnými testovacími smernicami. Účelom týchto noriem je jednoduchý – zabezpečiť, aby sa guma testovala vždy rovnakým spôsobom, čím umožní výrobcom spoľahlivo predpovedať, ako ich výrobky vydržia opotrebovanie počas mesiacov alebo dokonca rokov prevádzky.
Keď sú pryžové zátky vystavené súčasne mechanickému namáhaniu aj chemickému pôsobeniu, korózne problémy sa zvyčajne zhoršujú viac ako pri samostatnom pôsobení každého z týchto faktorov. Pochopeie toho, ako tieto dve sily spolupôsobujú, pomáha vysvetliť, prečo materiály tak často zlyhávajú v priemyselných podmienkach. Reálne príklady ukazujú, čo sa stane, keď sú pryžové diely vystavené neustálemu pohybu a zároveň agresívnym chemikáliám. Jedna továreň zaznamenala degradáciu celých sérií tesnení už po niekoľkých týždňoch, pretože nezohľadňovala obe formy opotrebenia súčasne. Pre inžinierov, ktorí pracujú s pryžovými komponentmi v náročných podmienkach, je rozumné pri testovaní odolnosti brať do úvahy mechanické zaťaženie aj chemické interakcie. Mnohé výrobcovia dnes zahŕňajú tieto dvojité testy namáhania ako štandardnú prax, namiesto toho, aby sa spoliehali len na hodnotenie jednotlivých faktorov.
Ako hladký alebo drsný povrch materiálu je môže robiť všetok rozdiel, keď ide o zastavenie vzniku tých drobných trhlín, ktoré sa nakoniec stanú veľkými problémovými miestami korózie. Keď povrchy majú kvalitnú úpravu, jednoducho nemajú tieto drobné výčnelky a škrabance, kde začnú rásť mikrotrhliny. Väčšina inžinierov to vie dosť dobre na to, aby počas výroby venovala extra čas úpravám povrchu. Leštidú kovové súčiastky, kým nezažiaria, nanesú ochranné povlaky ako farba alebo vosk, v skratke všetko, čo vytvorí bariéru medzi materiálom a čímkoľvek, čo by mu mohlo ublížiť. Niektoré dielne dokonca používajú špeciálne techniky, ako je elektrolytické pokovovanie alebo laserová úprava, aby získali tú extra ochrannú vrstvu proti rizikám korózie v budúcnosti.
Spôsob tvarovania dielov má veľký vplyv na zamedzenie hromadenia tekutín, čo často vedie k problémom s koróziou v budúcnosti. Keď dizajnéri využívajú kreatívne tvary a štruktúry, v skutočnosti tým pomáhajú lepšiemu odtoku vody, a teda sa zníži pravdepodobnosť, že korozívne látky budú pôsobiť na materiál. Prvky, ako sú šikmé povrchy a šikovne umiestnené odtoky, podľa našich dlhodobých skúseností veľmi pomáhajú. Výrobcovia, ktorí zahŕňajú takéto konštrukčné prvky do svojich výrobkov, zaznamenávajú výrazne menej prípadov vzniku korózie.
Voči jednovrstvovým materiálom odolávajú viacvrstvové kompozitné štruktúry chemickej korózii v čase oveľa lepšie. Kombinovaním rôznych látok v rôznych vrstvách tieto materiály vykazujú mimoriadne dobré výsledky aj v náročných prostrediach. Napríklad v leteckom priemysle inžinieri kombinujú kovy s polymermi, aby vytvorili bariéry, ktoré zamedzujú prieniku korozívnych látok. Aj keď je pravda, že výrobné náklady pri takomto vrstvenom prístupe stúpajú, väčšina priemyselných používateľov považuje dodatočné náklady za užitočné, pretože zariadenia vydržia dlhšie medzi výmenami. Údržbári ocenia, že nemusia každých pár mesiacov meniť diely, čo v mnohých odvetviach zásadne ovplyvňuje prevádzkové rozpočty.
Získanie presných údajov o tom, ako dlho budú trvať gumené materiály, je veľmi dôležité, ak chceme, aby správne fungovali bez neočakávaného poškodenia. Práve tu prichádza do úvahy nedeštruktívne testovanie ako vynikajúca alternatíva, keďže nám umožňuje skontrolovať, čo sa deje vo vnútri, bez toho, aby sme poškodili samotný materiál. Aj tu existuje niekoľko bežných prístupov. Ultrazvukové testovanie posiela zvukové vlny cez materiál, aby našli skryté trhliny alebo slabé miesta, zatiaľ čo rádiografická kontrola funguje podobne, ale namiesto toho využíva röntgenové lúče na získanie detailných obrazov toho, čo sa môže dejeť pod povrchom. Tieto testy sa už mnohokrát osvedčili v rôznych odvetviach pri odhaľovaní problémov, skôr než sa stanú vážnymi záležitosťami. Tým, že odhalia skoré známky opotrebovania, firmy môžu opraviť veci ešte predtým, než dôjde k úplnému výpadku, čo samozrejme spôsobí, že gumové diely budú trvať dlhšie všade od automobilových tesnení až po priemyselné zariadenia.
Sledovanie, ako sa gumené materiály bobtnajú pri kontakte s chemikáliami, pomáha zistiť, či sa chemicky rozkladajú a či budú dostatočne odolné pre svoje určenie. Na meranie tohto efektu bobtnania po kontakte s chemikáliami existuje niekoľko rôznych metód. Niektoré laboratóriá používajú meranie objemu, zatiaľ čo iné využívajú špeciálne farbivá, ktoré menia farbu na miestach, kde materiál pôsobením rozpúšťadiel degraduje. Štúdie v rôznych laboratóriách ukázali, že tieto prístupy fungujú pomerne dobre. Napríklad vedci zaznamenali konzistentné vzorce bobtnania, ktoré súviseli s určitými chemickými podmienkami, čo poskytuje inžinierom konkrétny základ pre plánovanie údržby alebo výber vhodných materiálov pre konkrétne použitie. Keď spoločnosti tieto metódy testovania skutočne uplatnia v praxi, zvyčajne včas zaznamenajú problémy a predídu nákladným poruchám, čím zabezpečia spoľahlivý prevádzku zariadení aj za náročných podmienok.
Plánovanie výmeny dielov na základe trvanlivosti materiálov má veľký vplyv na bezproblémový chod operácií. Inžinieri vypracovali rôzne spôsoby, ako určiť najvhodnejší čas na výmenu gumových dielov ešte pred ich skutočným výpadkom. Väčšina týchto metód berie do úvahy veci ako miera opotrebenia v priebehu času a druh namáhania, ktorému sú materiály vystavené počas normálneho prevádzky. Niektoré prístupy dokonca zohľadňujú aj environmentálne podmienky ovplyvňujúce životnosť. Implementácia takýchto prediktívnych modelov výrazne pomáha pri zlepšovaní plánov údržby. Mnohé spoločnosti dnes zisťujú, že dodržiavanie týchto smerníc znižuje počet neočakávaných výpadkov, ušetrí náklady na dlhú trať a zároveň umožňuje dosahovať výrobné ciele bez nadbytočných oneskorení.
Prijatím týchto metodológií a techník môžu priemyselné odvetvia zlepšiť odolnosť a spoľahlivosť gumových materiálov, čím sa zabezpečia prevádzky a zníži potreba naliehavých výmen. Pravidelné hodnotenia a údržba sú kľúčové pre dosiahnutie takýchto výsledkov a aktívne riadenie môže viesť k výraznému zlepšeniu životnosti materiálov.
