ปลั๊กยางมักจะเสื่อมสภาพลงตามกาลเวลา โดยส่วนใหญ่เกิดจากการเสื่อมสภาพจากออกซิเดชัน ซึ่งส่งผลให้อายุการใช้งานลดลงมากจนต้องเปลี่ยนใหม่ เมื่อถูกแสงอัลตราไวโอเลตจากแสงแดดหรือความร้อนสูง กระบวนการออกซิเดชันจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นอย่างมาก ทำให้วัสดุเสื่อมสภาพเร็วกว่าปกติ นั่นคือจุดที่สารต้านอนุมูลอิสระมีประโยชน์ สารเหล่านี้ทำงานโดยชะลอปฏิกิริยาเคมีที่ทำลายยาง ทำให้ปลั๊กยังคงสามารถใช้งานได้เป็นเวลานานมากขึ้น โดยสารต้านอนุมูลอิสระจะช่วยป้องกันปฏิกิริยาที่เป็นอันตรายไม่ให้เกิดขึ้นภายในโครงสร้างของวัสดุ ทำให้ชิ้นส่วนยางยังคงสมบูรณ์แม้จะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่ยากลำบากอย่างต่อเนื่องทุกวัน
เมื่อโพลิเมอร์ยางสัมผัสกับสารเคมีบางชนิด มักจะเกิดปฏิกิริยาทางเคมีที่เปลี่ยนคุณสมบัติของยาง ตัวอย่างเช่น ตัวทำละลายและกรด มักเป็นสาเหตุของปัญหา เช่น การเสื่อมสภาพหรือการบวมพอง ซึ่งทำให้ยางอ่อนแอลงตามกาลเวลา เราเคยเห็นเหตุการณ์นี้เกิดขึ้นจริงในสถานการณ์ต่างๆ โดยเฉพาะเมื่อซีลยางเริ่มทำงานไม่ได้ดีเหมือนเดิม เนื่องจากความสามารถในการยืดหดตัวกลับมาเป็นรูปแบบเดิมถูกกระทบภายหลังจากถูกสารเคมีทำปฏิกิริยา ข่าวดีคือ นักวิจัยได้ศึกษาปฏิกิริยาเหล่านี้มานานหลายปีแล้ว และงานวิจัยของพวกเขาก็ส่งผลให้เกิดแนวทางที่ดีขึ้นในการเลือกวัสดุ ผู้ผลิตจึงสามารถเลือกชนิดของสารประกอบยางที่เหมาะสมตามสภาพแวดล้อมที่มันจะต้องสัมผัส แทนที่จะเลือกเพียงแค่ชนิดที่ถูกที่สุดหรือหาง่ายตามท้องตลาด
จุลินทรีย์ยังมีบทบาทในกระบวนการกัดกร่อนที่ส่งผลต่อปลั๊กยาง โดยเฉพาะเมื่อแบคทีเรียและเชื้อราบางชนิดเริ่มทำงานกับวัสดุยางเหล่านี้ จุลินทรีย์เล็กๆ เหล่านี้สามารถย่อยสลายองค์ประกอบทางเคมีของยางลงไปตามกาลเวลา ซึ่งทำให้โครงสร้างอ่อนแอและส่งผลให้เกิดความล้มเหลวในที่สุด เมื่อพิจารณาถึงผลกระทบของจุลินทรีย์ต่อยาง นักวิจัยมักจะตรวจสอบว่าสภาพแวดล้อมแบบใดที่เอื้อต่อการเจริญเติบโตของพวกมัน และทำการทดลองในห้องแล็บหลายรูปแบบเพื่อประเมินว่าความเสียหายเกิดขึ้นมากเพียงใด มีอยู่หลายวิธีที่ใช้ในการประเมินลักษณะนี้ วิธีหนึ่งคือการสร้างสภาพแวดล้อมเทียมที่คล้ายคลึงกับสภาพจริง ขณะที่อีกวิธีหนึ่งอาศัยการพิจารณาตัวอย่างภายใต้กล้องจุลทรรศน์ วิธีการเหล่านี้ทั้งหมดช่วยให้สามารถตรวจสอบได้ว่ามีจุลินทรีย์อยู่จริงหรือไม่ และพวกมันกำลังส่งผลต่อยางอย่างไร ข้อมูลดังกล่าวจึงมีความสำคัญอย่างมากต่อการพัฒนาสูตรยางใหม่ที่มีความทนทานมากขึ้นต่อการโจมตีจากจุลินทรีย์ และลดความเสี่ยงปัญหาการกัดกร่อนในอนาคต
ยางไนไตรล์มีความโดดเด่นเนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยมเมื่อสัมผัสกับไฮโดรคาร์บอนหลายประเภท สำหรับผู้ที่ทำงานในสถานที่เช่นโรงกลั่นน้ำมันหรือโรงงานก๊าซ ความเสถียรทางเคมีในลักษณะนี้มีความสำคัญอย่างมาก เนื่องจากอุปกรณ์ต้องเผชิญกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนตลอดทั้งวัน การพิจารณาประสิทธิภาพของมันแสดงให้เห็นว่ายางไนไตรล์ทนต่อการเสื่อมสภาพได้ดีกว่าทางเลือกอื่น ๆ หลายชนิดในสถานการณ์ที่ใกล้เคียงกัน วิศวกรส่วนใหญ่ที่เผชิญกับปัญหาเหล่านี้เป็นประจำ มักแนะนำให้เลือกใช้ยางไนไตรล์ทุกครั้งที่มีการสัมผัสกับไฮโดรคาร์บอนอย่างต่อเนื่อง ด้วยคุณสมบัติที่ทนทานตามกาลเวลา ทำให้การติดตั้งชิ้นส่วนยางไนไตรล์ในตำแหน่งที่เหมาะสมสามารถรักษาระบบให้อยู่ในสภาพสมบูรณ์ได้นานขึ้น ลดปัญหาการซ่อมบำรุงที่รบกวนจิตใจ และโดยรวมแล้วทำให้ชิ้นส่วนต่าง ๆ มีอายุการใช้งานเกินกว่าที่คาดไว้มาก นี่จึงเป็นเหตุผลที่ระบบที่ใช้งานในอุตสาหกรรมจำนวนมากพึ่งพาการใช้ยางไนไตรล์ในงานที่ต้องการความน่าเชื่อถือโดยไม่ต้องซ่อมแซมบ่อยครั้ง
ยาง EPDM มีความทนทานต่อสารเคมีและแรงกระทำทางกายภาพได้ดีเยี่ยมเมื่อต้องเผชิญกับกรด ผลการทดสอบที่ผ่านมาได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าวัสดุชนิดนี้มีสมรรถนะที่ยอดเยี่ยมในสภาวะที่ยากลำบากดังกล่าว โดยส่วนใหญ่แล้วข้อกำหนดทางอุตสาหกรรมมักแนะนำให้ใช้ EPDM เมื่อจำเป็นต้องต้านทานความเสียหายจากกรด นั่นจึงเป็นเหตุผลว่าทำไมโรงงานผลิตสารเคมีและสถานบำบัดน้ำเสียหลายแห่งจึงพึ่งพาวัสดุชนิดนี้ เมื่อบริษัทเลือกใช้ EPDM สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องสัมผัสกับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ก็เท่ากับเป็นการรับประกันว่าชิ้นส่วนดังกล่าวจะมีอายุการใช้งานยาวนานโดยไม่เสื่อมสภาพ สิ่งที่ทำให้ EPDM มีคุณค่าไม่ได้เพียงแค่ความสามารถในการต้านทานกรดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความทนทานที่ช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนชิ้นส่วนและลดปัญหาการบำรุงรักษาในระยะยาว สำหรับผู้ที่ต้องทำงานกับวัสดุกัดกร่อนอย่างต่อเนื่อง EPDM มอบทั้งการปกป้องและประหยัดค่าใช้จ่ายไปพร้อมกัน
ยางฟลูออโรคาร์บอน FKM โดดเด่นเมื่ออยู่ในสภาวะที่ท้าทาย เนื่องจากสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและสารเคมีได้ดีกว่ายางอื่น ๆ ส่วนใหญ่ในตลาด เราได้เห็นเรื่องนี้เกิดขึ้นจริงในสถานการณ์ใช้งานจริง แม้ตัวเลขจะสามารถยืนยันได้ แต่สิ่งที่บอกเรื่องราวได้ดีที่สุดคือประสบการณ์จากผู้ใช้งานจริงในสถานที่ที่ไม่มีทางเลือกอื่นใดที่ใช้งานได้ สำหรับผู้ผลิตที่ทำงานในโรงกลั่นน้ำมัน โรงงานเคมีภัณฑ์ หรือที่ใดก็ตามที่มีสารกัดกร่อน FKM แทบจะเป็นทางเลือกที่ขาดไม่ได้ เมื่อบริษัทเปลี่ยนมาใช้ชิ้นส่วน FKM แทนทางเลือกอื่น พวกเขาโดยทั่วไปจะสังเกตเห็นว่าอุปกรณ์เสียหายน้อยลงและมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น นี่จึงเป็นเหตุผลที่วิศวกรจำนวนมากกำหนดให้ใช้ FKM เสมอเมื่อต้องการสิ่งที่ไม่พังทลายภายใต้แรงกดดัน หรือละลายหายไปเมื่อถูกสารเคมีที่รุนแรงเป็นเวลานาน
ปลั๊กยางมักมีปัญหาเมื่อถูกความร้อนหรือความเย็นจัด ซึ่งจะเร่งให้วัสดุเสื่อมสภาพเร็วขึ้นมาก เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลงมากเกินไป วัสดุจะเริ่มเสื่อมสภาพเร็วกว่าปกติ ซึ่งมีการทดสอบทางวิทยาศาสตร์ยืนยันเรื่องนี้อย่างชัดเจน ตัวอย่างเช่น ความร้อนทำให้ยางเสียความยืดหยุ่นและลดความแข็งแรงลงอย่างรวดเร็วเมื่อใช้ไปนาน ๆ การวิจัยได้ศึกษาอัตราการเสื่อมสภาพของยางชนิดต่าง ๆ ภายใต้สภาวะแวดล้อมที่แตกต่างกัน และผลที่ได้ก็ชี้ให้เห็นอย่างชัดเจนว่ายางทนต่อความร้อนไม่ได้ดีเท่าที่ควร สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างมากต่ออุตสาหกรรมที่พึ่งพาการปิดผนึกและซีลยาง เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนวัสดุที่เสื่อมสภาพก่อนเวลาเนื่องจากความเครียดจากความร้อนนั้นมีราคาสูงมาก
การรู้ระดับความเข้มข้นของสารกัดกร่อนที่มีผลต่อวัสดุยางนั้นมีความสำคัญมากเมื่อต้องพิจารณาว่าอายุการใช้งานของยางจะอยู่ได้นานแค่ไหน โดยพื้นฐานแล้ว จุดขีดจำกัดเหล่านี้จะบ่งบอกให้เรารู้ว่าเมื่อไหร่ที่ยางจะเริ่มเสื่อมสภาพหลังสัมผัสกับสารเคมีกัดกร่อนชนิดต่างๆ อุตสาหกรรมต่างๆ มักดำเนินการทดสอบตามขั้นตอนเฉพาะเพื่อหาค่าขีดจำกัดเหล่านี้ให้ถูกต้อง โดยยังคงปฏิบัติตามมาตรฐานการทดสอบที่กำหนดไว้ จุดประสงค์ของมาตรฐานเหล่านี้เข้าใจง่ายมาก นั่นคือ เพื่อให้แน่ใจว่าตัวอย่างยางถูกทดสอบด้วยวิธีเดียวกันทุกครั้ง เพื่อให้ผู้ผลิตสามารถคาดการณ์ได้อย่างเชื่อถือได้ว่าผลิตภัณฑ์ของตนจะสามารถทนต่อการสึกกร่อนและใช้งานไปได้ดีเพียงใดตลอดหลายเดือนหรือแม้แต่หลายปี
เมื่อปลั๊กยางต้องเผชิญทั้งแรงเครียดทางกายภาพและปฏิกิริยาทางเคมีพร้อมกัน ปัญหาการกัดกร่อนมักจะแย่ลงมากกว่าที่แต่ละปัจจัยจะก่อขึ้นเพียงตัวเดียว การเข้าใจว่าสองแรงนี้ทำงานร่วมกันอย่างไร จะช่วยอธิบายได้ว่าทำไมวัสดุจึงเกิดความล้มเหลวบ่อยครั้งในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม ตัวอย่างจากโลกแห่งความเป็นจริงแสดงให้เห็นสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อชิ้นส่วนยางถูกใช้งานภายใต้การเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องพร้อมกับสัมผัสกับสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อน โรงงานแห่งหนึ่งพบว่าซีลยางเสื่อมสภาพทั้งหมดภายในเวลาไม่กี่สัปดาห์ เนื่องจากไม่ได้คำนึงถึงผลกระทบจากทั้งสองปัจจัยร่วมกัน สำหรับวิศวกรที่ทำงานกับชิ้นส่วนยางในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย การทดสอบความทนทานควรคำนึงถึงทั้งแรงกระทำทางกลและปฏิกิริยาทางเคมีควบคู่กัน หลายผู้ผลิตในปัจจุบันจึงนำการทดสอบภายใต้ภาวะความเครียดทั้งสองแบบนี้เข้าไว้ในขั้นตอนมาตรฐาน แทนที่จะพึ่งพาการประเมินจากปัจจัยเดียว
ความเรียบหรือหยาบของพื้นผิววัสดุมีความสำคัญอย่างมากในการป้องกันการเกิดรอยร้าวเล็กๆ ซึ่งในที่สุดจะกลายเป็นจุดอ่อนที่ทำให้เกิดสนิม เมื่อพื้นผิวมีคุณภาพดี ก็จะไม่มีรอยบุบหรือรอยขีดข่วนเล็กๆ ที่เป็นจุดเริ่มต้นของการเกิดรอยร้าวจุลภาค วิศวกรส่วนใหญ่ทราบเรื่องนี้ดี จึงมักใช้เวลากับการเตรียมผิวเพิ่มเติมในขั้นตอนการผลิต โดยการขัดชิ้นส่วนโลหะให้เงา ทาสีหรือเคลือบแว็กซ์ หรือทำสิ่งอื่นใดก็ตามที่สามารถสร้างเกราะป้องกันระหว่างวัสดุกับสิ่งที่อาจก่อให้เกิดความเสียหาย บางโรงงานถึงขั้นใช้เทคนิคพิเศษ เช่น การชุบโลหะด้วยไฟฟ้า (electroplating) หรือการใช้เลเซอร์เพื่อเพิ่มชั้นป้องกันพิเศษเพื่อลดความเสี่ยงของสนิมในอนาคต
รูปร่างของชิ้นส่วนมีบทบาทสำคัญในการป้องกันการสะสมของของเหลว ซึ่งมักนำไปสู่ปัญหาการกัดกร่อนในระยะยาว เมื่อนักออกแบบสร้างสรรค์รูปทรงและโครงสร้างต่าง ๆ ขึ้นมา พวกเขาสามารถช่วยให้น้ำไหลระบายได้ดีขึ้น ทำให้มีโอกาสที่สารกัดกร่อนจะสะสมและกัดกินวัสดุลดน้อยลง สิ่งต่าง ๆ เช่น พื้นผิวที่เอียงและช่องระบายน้ำที่ถูกวางไว้อย่างเหมาะสม ได้แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพตามการทดสอบจริงที่เราได้เห็นมาตลอดเวลา ผู้ผลิตที่นำลักษณะเฉพาะเหล่านี้มาใช้ในกระบวนการออกแบบ มักพบว่าผลิตภัณฑ์ของพวกเขามีปัญหาเรื่องการเกิดสนิมน้อยลงมาก
เมื่อเทียบกับวัสดุชั้นเดียว โครงสร้างคอมโพสิตหลายชั้นสามารถต้านทานการกัดกร่อนจากเคมีภัณฑ์ได้ดีกว่ามากเมื่อใช้งานเป็นเวลานาน โดยการรวมสารต่างๆ เข้าด้วยกันในแต่ละชั้น วัสดุเหล่านี้จึงมีสมรรถนะที่ยอดเยี่ยมแม้ในสภาพแวดล้อมที่ท้าทาย เช่น กรณีการใช้งานในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ วิศวกรมักออกแบบให้โลหะถูกซ้อนทับด้วยพอลิเมอร์เพื่อสร้างชั้นกันการซึมผ่านของสารเคมีที่ทำให้เกิดการกัดกร่อน แม้จะมีต้นทุนการผลิตที่สูงขึ้นจากการใช้โครงสร้างแบบชั้นๆ นี้ แต่ผู้ใช้งานในภาคอุตสาหกรรมส่วนใหญ่เห็นว่าค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมนั้นคุ้มค่า เพราะอุปกรณ์มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นระหว่างการเปลี่ยนชิ้นส่วน ทีมงานบำรุงรักษาเองก็ชื่นชมที่ไม่ต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนทุกๆ สองสามเดือน ซึ่งส่งผลสำคัญต่อการจัดการงบประมาณในการดำเนินงานในหลายภาคส่วน
การได้รับค่าที่แม่นยำเกี่ยวกับอายุการใช้งานของวัสดุยางนั้นมีความสำคัญอย่างมาก หากเราต้องการให้วัสดุยางทำงานได้อย่างเหมาะสมโดยไม่เกิดความเสียหายแบบไม่คาดคิด นั่นจึงเป็นจุดที่การทดสอบแบบไม่ทำลาย (Non-destructive testing) มีบทบาทสำคัญในฐานะทางเลือกที่ดี เนื่องจากวิธีการนี้ช่วยให้เราตรวจสอบสภาพภายในวัสดุโดยไม่ทำให้วัสดุเสียหายจริงๆ ยังมีวิธีการที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอื่น ๆ อีกด้วย การทดสอบด้วยคลื่นอัลตราโซนิกจะส่งคลื่นเสียงผ่านวัสดุเพื่อค้นหาความเสียหายหรือจุดอ่อนที่มองไม่เห็น ในขณะที่การตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ก็ทำงานในลักษณะเดียวกัน แต่ใช้รังสีเอกซ์เพื่อให้ได้ภาพที่ละเอียดของสภาพที่อาจเกิดขึ้นภายในวัสดุ วิธีการทดสอบเหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในหลากหลายอุตสาหกรรม ช่วยตรวจจับปัญหาตั้งแต่ยังอยู่ในระยะเริ่มต้นก่อนที่จะกลายเป็นปัญหาใหญ่ ด้วยการสังเกตสัญญาณของความเสื่อมสภาพในระยะแรก บริษัทต่าง ๆ สามารถแก้ไขปัญหาเหล่านั้นได้ก่อนที่จะเกิดความล้มเหลวสมบูรณ์ ซึ่งช่วยให้ชิ้นส่วนยางมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ไม่ว่าจะเป็นในซีลรถยนต์หรืออุปกรณ์อุตสาหกรรม
การติดตามว่าสารประกอบยางเกิดการบวมอย่างไรเมื่อสัมผัสกับสารเคมี จะช่วยให้ทราบว่ามีการเสื่อมสภาพทางเคมีหรือไม่ และยังสามารถใช้งานได้ยาวนานเพียงใดตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้ มีอยู่ไม่กี่วิธีที่ใช้วัดผลของการบวมนี้หลังจากสัมผัสสารเคมี บางห้องปฏิบัติการใช้การวัดปริมาตร ในขณะที่บางแห่งใช้สีย้อมพิเศษที่เปลี่ยนสีเมื่อวัสดุถูกกระทบจากตัวทำละลาย งานวิจัยจากห้องปฏิบัติการต่างๆ แสดงให้เห็นว่าวิธีการเหล่านี้ได้ผลค่อนข้างดี ตัวอย่างเช่น นักวิจัยสังเกตพบลวดลายการบวมที่สอดคล้องกันซึ่งสัมพันธ์กับสภาพทางเคมีเฉพาะเจาะจง สิ่งนี้จึงเป็นข้อมูลที่เป็นรูปธรรมสำหรับวิศวกรในการวางแผนกำหนดการบำรุงรักษา หรือเลือกใช้วัสดุสำหรับงานประยุกต์ใช้งานเฉพาะด้าน เมื่อบริษัทนำวิธีการทดสอบเหล่านี้ไปใช้จริง พวกเขามักจะตรวจพบปัญหาได้แต่เนิ่นๆ และหลีกเลี่ยงความล้มเหลวที่สร้างความเสียหายมหาศาลในระยะยาว ช่วยให้อุปกรณ์ยังคงความน่าเชื่อถือได้แม้ในสภาวะการใช้งานที่ยากลำบาก
การวางแผนช่วงเวลาที่ควรเปลี่ยนชิ้นส่วนโดยพิจารณาจากอายุการใช้งานของวัสดุนั้นมีความสำคัญอย่างมากต่อการรักษาประสิทธิภาพในการดำเนินงานให้เป็นไปอย่างราบรื่น วิศวกรได้พัฒนาวิธีการต่าง ๆ เพื่อกำหนดเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการเปลี่ยนชิ้นส่วนยางก่อนที่จะเกิดการเสียหายขึ้นจริง โดยส่วนใหญ่แล้ววิธีการเหล่านี้จะพิจารณาปัจจัยต่าง ๆ เช่น ระดับการสึกหรอที่เกิดขึ้นตามระยะเวลา หรือระดับความเครียดของวัสดุที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้งานปกติ และบางวิธีการยังคำนึงถึงสภาพแวดล้อมที่มีผลต่ออายุการใช้งานอีกด้วย การนำแบบจำลองเชิงพยากรณ์ลักษณะนี้มาใช้ในทางปฏิบัตินั้นช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการวางแผนบำรุงรักษาได้อย่างแท้จริง ปัจจุบันหลายบริษัทพบว่าการปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้สามารถลดปัญหาการหยุดทำงานที่ไม่คาดคิด ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะยาว และยังคงสามารถบรรลุเป้าหมายการผลิตได้โดยไม่เกิดความล่าช้าที่ไม่จำเป็น
ด้วยการนำวิธีการและเทคนิคเหล่านี้มาใช้ ภาคอุตสาหกรรมสามารถเพิ่มความทนทานและความเชื่อถือได้ของวัสดุยาง ช่วยปกป้องการดำเนินงานและลดความจำเป็นในการเปลี่ยนทดแทนอย่างเร่งด่วน การประเมินและการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอมีความสำคัญอย่างมากในการบรรลุผลลัพธ์ดังกล่าว และการดำเนินการจัดการอย่างเชิงรุกสามารถนำไปสู่การปรับปรุงที่สำคัญในระยะเวลายาวนานของวัสดุ