دمای پایین باعث می‌شود لاستیک به تدریج از حالت بسیار کشسان به حالت کشسانِ دیرهنگام، شیشه‌ای یا تردِ محلی تبدیل شود؛ در عین حال، O-ring انقباض حرارتی، کندشدن بازگشت و بازیابی ناکافی فشار فشردگی، باعث می‌شوند تنش تماسی در سطح درزبندی نتواند به‌طور پیوسته حفظ شود. درزبندی گازها به‌ویژه حساس است، زیرا شکاف‌های ریز تماسی یا قله‌های ناهموار می‌توانند کانال‌های نشت ریز و پیوسته‌ای ایجاد کنند و حتی اگر حلقه O شکست واضحی نداشته باشد، همچنان می‌تواند گاز نشت دهد.

۱. آنچه حلقه‌های O برای درزبندی به آن متکی‌اند، «سختی» نیست، بلکه تنش تماسی پیوسته است

دخت‌های O-ring درزبندی در دمای محیط عمدتاً بر سه عامل استوار است:

اول، میزان فشردگی نصب باعث ایجاد تنش تماسی اولیه در حلقه O می‌شود.

دوم، بازگشت کشسانی ذاتی لاستیک، تناسب پیوسته‌ای را با شیار و سطح هم‌جوش حفظ می‌کند.

سوم، تحت اثر فشار، حلقه O بیشتر به سمت سطح درزبندی هل داده می‌شود و پدیدهٔ کمک‌فشاری را ایجاد می‌کند.

بنابراین، توانایی درزبندی حلقه O در اصل:

تنش تماس برابر یا بیشتر از فشار محیط به علاوه خطر نشت محلی ناشی از زبری سطح است.

مشکل دمای پایین دقیقاً در اینجا قرار دارد: ممکن است لاستیک هنوز «سخت» باشد، اما دیگر «قابل بازگشت» نباشد. این ویژگی باعث می‌شود ظاهراً مقاومت بیشتری در برابر فشار داشته باشد، اما در عمل نمی‌تواند تغییرات ریز شکاف در شیار، انقباض حرارتی، نوسان فشار، زبری سطح و تغییرات جزئی در فاصلهٔ بین قطعات را جبران کند. تحقیقات اخیر در زمینهٔ مدل‌سازی و آزمایش حلقه‌های O شکل در دمای پایین نیز نشان می‌دهد که اصلی‌ترین عامل نشت در دمای پایین، انقباض حرارتی، محدودیت قابلیت بازگشت، رُخ‌دادِ استرس‌آزادسازی و تلرانس‌های ساخت است.

۲. چرا لاستیک در دمای پایین سخت می‌شود؟

کشسانی لاستیک از توانایی حرکت بخش‌های زنجیره‌ای مولکولی ناشی می‌شود. وقتی دما کاهش می‌یابد، حرکت این بخش‌ها کند می‌شود و زمان لازم برای تغییر ویژگی نرم و انعطاف‌پذیر ماده افزایش می‌یابد؛ که این امر در مقیاس کلان به صورت زیر مشاهده می‌شود:

مدولوس افزایش می‌یابد، سختی افزایش می‌یابد، نرخ کشیدگی کاهش می‌یابد، سرعت بازگشت کاهش می‌یابد، و بازیابی از فشار کاهش می‌یابد.

وقتی دما به‌تدریج به دمای انتقال شیشه‌ای نزدیک می‌شود، لاستیک به‌تدریج از حالت الاستومر نرم به حالت شیشه‌ای تبدیل می‌شود. در این حالت، ماده دیگر رفتار الاستومر نرم را نشان نمی‌دهد، بلکه بیشتر شبیه یک جامد سفت است. تحقیقات انجام‌شده روی HNBR در دمای پایین نشان می‌دهد که قطعات آب‌بندی در ابتدا برای جبران تغییر شکل دائمی فشار در دمای پایین و تفاوت فاصله‌ها به بازگشت (ریباند) متکی هستند؛ اما در دمای نزدیک به Tg، کشسانی ماده به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد و حتی جدایی کوچکی نیز می‌تواند باعث نشت شود.

توجه داشته باشید: سخت‌شدن یعنی بهبود آب‌بندی.

تحت فشار با جابه‌جایی ثابت، افزایش مدولوس ممکن است به‌صورت موقت بازگشت محلی را بهبود بخشد؛ اما اگر ماده نتواند تغییر شکل را بازیابی کند، نتواند شکاف‌های ریز درشت را پر کند یا به‌دلیل انقباض حرارتی از سطح آب‌بندی جدا شود، توان واقعی آب‌بندی در عوض کاهش می‌یابد.

۳. چرا در دمای پایین از بازگشت‌پذیری آن کاسته می‌شود؟

کاهش بازگشت‌پذیری در دمای پایین عمدتاً ناشی از سه مکانیسم است.

۳.۱ حرکت زنجیره‌های مولکولی منجمد می‌شود و سرعت بازیابی کاهش می‌یابد

در دمای اتاق، پس از فشرده‌شدن حلقه O، قطعات زنجیره‌ای به‌سرعت می‌توانند تنظیم شوند و حمایت کشسان را حفظ کنند. در دمای پایین، حرکت قطعات زنجیره‌ای محدود می‌شود و فرآیند بازیابی ماده بسیار کند می‌گردد. آزمون تغییر شکل دائمی ناشی از فشار در دمای پایین دقیقاً برای ارزیابی میزان کاهش بازگشت‌پذیری لاستیک پس از سردتر شدن است؛ داده‌های آزمایشگاهی به‌وضوح نشان می‌دهند که در دمای پایین، لاستیک به‌تدریج از کشسانی خود می‌کاهد و سرعت بازیابی توانایی پُر کردن شکاف کاهش چشمگیری می‌یابد.

۳.۲ تغییر شکل دائمی ناشی از فشار در حالت سرد افزایش می‌یابد

تغییر شکل دائمی فشاری تنها پس از پیرشدن در دمای بالا رخ نمی‌دهد. در دمای پایین، حلقه‌های O شکل نیز می‌توانند «تغییر شکل دائمی فشاری در حالت یخ‌زده» ایجاد کنند: یعنی تحت فشار تخت شده و به‌صورت موقت نمی‌توانند ضخامت مقطع عرضی خود را بازیابی کنند. تحقیقات انجام‌شده روی HNBR در دمای پایین نشان می‌دهد که تغییر شکل دائمی فشاری شاخصی مهم برای حلقه‌های O و سایر کاربردهای آب‌بندی است و در دماهای نزدیک به دمای انتقال شیشه‌ای، این تغییر شکل می‌تواند افزایش قابل‌توجهی یابد و حتی در شرایط تحقیقاتی به سطح بالایی برسد.

این نوع تغییر شکل دائمی فشاری در دمای پایین گاهی قابل برگشت است: پس از افزایش دما، بخشی از آن بازیابی می‌شود؛ اما در دوره‌ی کارکرد سرد تجهیزات، این پدیده قبلاً کافی است تا باعث نشتی شود.

۳٫۳ کاهش تنش منجر به کاهش نیروی آب‌بندی می‌شود

حلقه‌های او-شکل تحت فشار بلندمدت در شیار، نیروی آب‌بندی با گذشت زمان کاهش می‌یابد؛ این پدیده را «آزادسازی تنش» می‌نامند. در دمای پایین، ماده هم منقبض می‌شود و هم توان بازیابی خود را از دست می‌دهد؛ اگر در عین حال نوسان فشار، تغییر ناگهانی شکاف یا چرخه‌های حرارتی نیز وجود داشته باشد، حاشیه ایمنی تنش تماسی بیشتر کاهش می‌یابد. تحقیقات انجام‌شده بر روی حلقه‌های او-شکل هیدرولیک در محیط‌های اقیانوسی عمیق نیز نشان می‌دهد که در دمای پایین، انقباض حجمی لاستیک و آزادسازی تنش، عملکرد آب‌بندی را به‌طور مداوم بدتر می‌کند و حاشیه ایمنی در برابر افزایش ناگهانی شکاف به‌وضوح کاهش می‌یابد.

۴. چرا نشت گاز در دمای پایین به‌ویژه آسان است؟

آب‌بندی گاز حساس‌تر از آب‌بندی مایع است، زیرا ویسکوزیته و نیروی کشش سطحی گاز ضعیف‌تر است و تنها نیاز به یک میکروکانال پیوسته بسیار کوچک دارد تا نشت رخ دهد. در دمای پایین، کانال‌های نشت معمولاً از «شکست کامل» حلقه او-شکل آغاز نمی‌شوند، بلکه از شکست میکروسکوپی تماس روی سطح آب‌بندی آغاز می‌شوند.

فرآیند معمول به‌شرح زیر است:

• دمای محیط کاهش می‌یابد و حلقه O شکل و شیار فلزی هم‌زمان منقبض می‌شوند.
• انقباض حرارتی لاستیک معمولاً نسبت به انقباض حرارتی فلز آشکارتر است و مقدار فشردگی واقعی و عرض تماس هر دو کاهش می‌یابند.
• بازگشت لاستیک کند می‌شود و نمی‌تواند تغییر ابعاد شیار را جبران کند.
• کانال‌های ریز پیوسته بین قله‌های ناهموار سطح درزبند ایجاد می‌شوند.
• گاز در طول مرز تماس نشت می‌کند.

در یک تحقیق درباره نشت گاز در دمای پایین حلقه O از جنس HNBR مشاهده شد که هنگامی که دما به نزدیکی نقطه انتقال شیشه‌ای (Tg) ماده می‌رسد، نرخ نشت هوا به‌طور ناگهانی افزایش می‌یابد؛ محققان عامل اصلی را ناکافی بودن انقباض حرارتی و توان بازیابی لاستیک در دمای پایین می‌دانند که منجر به جدا شدن درزبند از سطح متصل می‌شود.

این پدیده را می‌توان دلیل پدیده رایجی در محل کار دانست: حلقه O ترک نخورده و شکسته نیست و از نظر ظاهری کاملاً سالم به نظر می‌رسد؛ اما تجهیزات در حالت سرد گاز نشت می‌کنند و نشت پس از افزایش دما کاهش می‌یابد یا ناپدید می‌شود.

۵. انتقال شیشه‌ای، شکنندگی و نشت در دمای پایین مفاهیم یکسانی نیستند.

در تحلیل آب‌بندی در دمای پایین، Tg، TR10، دمای شکنندگی و تغییر شکل دائمی فشاری در دمای پایین اغلب با هم اشتباه گرفته می‌شوند، اما نشان‌دهندهٔ مشکلات متفاوتی هستند.

آزمون شکنندگی لاستیک بر اساس استاندارد ASTM D2137 مربوط به ظاهر خراش یا ترک‌خوردگی روی پوشش تحت ضربه در دمای پایین است؛ این شاخص نیز نشان می‌دهد که این نوع استاندارد برای تنظیم و تحقیق و توسعه مناسب است، اما لزوماً دمای پایین‌ترین قابل‌استفاده مواد را نشان نمی‌دهد. استاندارد ASTM D746 نیز به‌همین‌ترتیب تأکید می‌کند که روش آزمون دمای شکنندگی برای ارزیابی شکست شکننده مواد در شرایط کنترل‌شده طراحی شده و لزوماً برابر با دمای بهینه قابل‌استفاده مواد در کاربردهای واقعی نیست.

بنابراین، عدم ترک‌خوردگی ماده به معنای اطمینان از عدم نشت نیست؛ شکست در آب‌بندی حلقه‌ی او-رینگ در دمای پایین اغلب به‌صورت کمبود تنش تماسی ظاهر می‌شود، نه ترک‌هایی که بلافاصله قابل مشاهده باشند.

۶. چرا TR10 از «محدوده‌ی مقاومت در برابر سرما» اهمیت بیشتری دارد؟

TR10 شاخصی بسیار کلیدی برای انتخاب مواد آب‌بندی‌کننده در دمای پایین است. استاندارد ISO 2921 روشی استاندارد برای اندازه‌گیری دمای بازگشت ویژگی‌های دمایی لاستیک‌های واکس‌شده و برای تعیین ویژگی بازیابی دمایی لاستیک‌های تحت کشش به‌کار می‌رود.

آزمون TR10 معمولاً لاستیک را ۲۵٪ یا ۵۰٪ کشیده، سپس در دمای پایین منجمد می‌کند و دمایی را ثبت می‌کند که در آن ۱۰٪ منقبض می‌شود؛ هرچه این دما پایین‌تر باشد، ماده توانایی بازیابی کشسانی خود را در دمای پایین‌تر بهتر حفظ می‌کند.

در مهندسی معمولاً می‌توان این‌گونه تفسیر کرد:

هرچه TR10 پایین‌تر باشد و به دمای حداقل شرایط کاری نزدیک‌تر یا بالاتر از آن باشد، خطر نشت در دمای پایین کمتر است.

داده‌های آزمایشی نشان می‌دهد که در حلقه‌های اُ-شکل پویا یا دریافت‌کننده، معمولاً باید تمرکز اصلی بر قابلیت آب‌بندی نزدیک TR10 باشد؛ در شرایط کاری ایستا و با نیاز کم، گاهی دمایی پایین‌تر از TR10 تا ۱۰–۱۵ درجه سانتی‌گراد نیز همچنان قابلیت فنی آب‌بندی را حفظ می‌کند، اما این امر به جنس ماده، ساختار و روش آزمون نشتی بستگی دارد. راهنمای فنی دیگری برای حلقه‌های اُ-شکل نیز اصلی مشابه ارائه می‌دهد: آب‌بندی ایستا معمولاً اجازه می‌دهد دما تا حدود ۱۰ درجه سانتی‌گراد زیر TR10 کاهش یابد، در حالی که آب‌بندی پویا باید به‌طور نزدیک‌تری به TR10 نزدیک شود؛ هم‌زمان، انقباض و متورم‌شدن ناشی از محیط کار، حد واقعی قابل قبول را تغییر می‌دهد.

۷. در شرایط کاری با فشار بالا و دمای پایین نیز باید تغییرات نقطه شیشه‌ای (Tg) و TR10 را در نظر گرفت.

در سناریوهای فشار بالا مانند گاز، شیرهای نفت و گاز، سیستم‌های هیدروژن، هیدرولیک هوافضا و سایر موارد، نباید صرفاً به Tg یا TR10 در فشار عادی تکیه کرد. داده‌های مواد فشاربالای ترلبرگ نشان می‌دهد که در دمای پایین و فشار بالا، واکنش الاستومر فشرده‌کننده تحت فشار ممکن است نقطه شیشه‌ای پلیمر را به سمت بالا جابه‌جا کند؛ بنابراین طراح باید این انحراف Tg را در طراحی آب‌بندی‌های کم‌دمای فشاربالا در نظر بگیرد.

این بدان معناست که یک ماده که در فشار عادی از نظر TR10 یا Tg مناسب به نظر می‌رسد، ممکن است در محیط گاز فشاربالا زودتر از موعد انعطاف‌پذیری خود را از دست بدهد. این نکته برای شیرهای کم‌دمایی، تجهیزات گاز فشاربالا، تجهیزات هیدروژنی و آب‌بندی چاه‌های نفت و گاز بسیار حائز اهمیت است.

۸. ظاهر میدانی حالت‌های مختلف شکست کم‌دمایی

۸.۱ نشت سرد، بدون نشت در حالت گرم

این حالت معمولاً ناشی از بازگشت ناکافی در دمای پایین یا جدایی سطحی است. پس از گرم‌شدن حلقه Oشکل، فعالیت زنجیره‌های مولکولی بازیابی می‌شود، تنش تماسی و سطح مقطع نیز به‌خوبی بازگردانده می‌شوند و نشت کاهش می‌یابد.

۸٫۲ نشتی گاز در راه‌اندازی سرد، پس از مدتی کارکرد بهبود می‌یابد

ممکن است ناشی از بازگشت دما، افزایش دمای محیط یا بازیابی تدریجی ماده باشد. اگر تجهیزات باید در مرحله راه‌اندازی سرد به‌طور کامل در برابر گاز آب‌بندی شوند، این نوع ماده هنوز صلاحیت لازم را ندارد.

۸٫۳ نشتی گاز در حالت ایستایی طولانی‌مدت در دمای پایین

زمان سردشدن طولانی‌تر، بلورین‌شدن مشخص‌تر، از بین رفتن تنش و بازیابی فشار کافی نشده. تست موفق در دمای پایین برای مدت کوتاه، نشان‌دهنده صلاحیت برای ایستایی طولانی‌مدت در فضای باز، پرواز در ارتفاع بالا در هواپیما یا کارکرد طولانی‌مدت در انبارهای سرد نیست.

۸٫۴ نشتی مجدد در دمای پایین پس از پیرشدن حرارتی

پیرشدن حرارتی یا محیطی باعث تغییر دائمی در فشردگی، سخت‌شدن، منقبض‌شدن یا از دست‌رفتن پلاستیسایزر می‌شود؛ بنابراین هنگام ورود به دمای پایین، حاشیه بازگشت حلقه O کاهش یافته و احتمال نشت افزایش می‌یابد.

۸٫۵ قفل‌شدن، سایش و نشتی در آب‌بندی پویا در دمای پایین

آب‌بندی‌های پویا علاوه بر از دست دادن تنش تماس، نیازمند اصطکاک کم و بازگشت سریع نیز هستند. در دمای پایین، ماده سخت‌تر می‌شود، اصطکاک افزایش می‌یابد، روان‌کاری بدتر می‌شود و لبه آب‌بند یا حلقه O شکل ممکن است نتواند به‌سرعت سطح متصل‌شده را دنبال کند که منجر به نشت متقطع، حرکت نامنظم، پیچش یا سایش می‌شود.

۹. انتخاب ماده نباید تنها عبارت «مقاوم در برابر سرما» را ذکر کند

برای کاربردهای تهویه مطبوع، فضایی، تجهیزات بیرونی و شیرهای کاربردی در دمای پایین، صفحه مواد باید عبارت «مقاوم در برابر سرما» را به شاخص‌های قابل ارزیابی تقسیم کند و نه اینکه فقط یک محدوده دمایی واحد ارائه دهد.

فیلدهای پیشنهادی به شرح زیر است:

۱۰. منطق انتخاب مواد رایج در دمای پایین

ان‌بی‌آر / ان‌بی‌آر دمای پایین

عملکرد ان‌بی‌آر در دمای پایین به محتوای آکریلونیتریل، ترکیب و سیستم افزایش‌دهنده آن بستگی نزدیک دارد. ان‌بی‌آر دمای پایین می‌تواند نرمی در دمای پایین را بهبود بخشد، اما معمولاً باید بین مقاومت در برابر روغن، سازگاری با سوخت و بازگشت‌پذیری در دمای پایین تعادل برقرار کرد. این ماده برای کاربردهای مرتبط با روغن، گلیکول آبی، هیدرولیک عمومی و تهویه مطبوع مناسب است و باید تأیید رسانه مورد استفاده نیز انجام شود.

HNBR

اچ‌ان‌بی‌آر از نظر مقاومت در برابر حرارت، مقاومت در برابر روغن و خواص مکانیکی بهتر از ان‌بی‌آر معمولی است، اما عملکرد آن در دمای پایین همچنان به‌طور قابل‌توجهی به ترکیب آن وابسته است. برای تجهیزات گازی یا روغنی-گازی کارکرد در دمای پایین، نباید صرفاً بر اساس نام اچ‌ان‌بی‌آر تصمیم گرفت؛ بلکه باید تست‌های TR10، تغییر شکل دائمی فشار در دمای پایین و آزمون نشت واقعی نیز درخواست شوند.

EPDM

اِپ‌دی‌ام معمولاً برای آب، بخار، مایع خنک‌کننده، اوزون محیط‌های بیرونی و شرایط مقاوم در برابر سرما مناسب است، اما برای اکثر فرآورده‌های نفتی مناسب نیست. این ماده در تجهیزات بیرونی، خطوط آب خنک‌کننده و سیستم‌های اتیلن گلیکول با دمای پایین به کار می‌رود؛ ولی باید مقاومت در برابر سرما (TR10) و قابلیت بازیابی در دمای پایین فرمولاسیون خاص آن را تأیید کرد.

وی‌ام‌کیو/لاستیک سیلیکونی

نرمی لاستیک سیلیکونی در دمای پایین معمولاً خوب است، اما مقاومت در برابر پارگی، مقاومت در برابر سایش، نرخ نفوذ گاز و توانایی تحمل روغن و سوخت ممکن است محدودیت‌هایی ایجاد کند. این ماده برای درزگیری‌های ایستا در دمای پایین، صنایع غذایی، پزشکی و محیط‌های تحمل بار مناسب است، اما لزوماً برای گاز با فشار بالا یا سایش پویای شدید مناسب نیست.

اف‌وی‌ام‌کیو/لاستیک فلوئورو-سیلیکونی

لاستیک فلوئورو-سیلیکونی ترکیبی متوازن از انعطاف‌پذیری در دمای پایین و سازگانی با سوخت و روغن ارائه می‌دهد و معمولاً در درزگیری‌های ایستا برای سوخت هوافضا و فرآورده‌های روغنی با دمای پایین به کار می‌رود. با این حال، استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر سایش آن همچنان نیازمند ارزیابی است و نمی‌توان آن را بدون بررسی جایگزین عمومی برای تمامی انواع اف‌کی‌ام یا ان‌بی‌آر در نظر گرفت.

اف‌کی‌ام / اف‌کی‌ام دماي پايين

اف‌کی‌ام معمولی به دلیل مقاومت در برابر دمای بالا، روغن و محیط‌های شیمیایی شناخته می‌شود، اما بازگشت‌پذیری آن در دمای پایین اغلب ضعیف است. برای شیرهای دمای پایین، سوخت فضایی، و تجهیزات نفتی بیرون از ساختمان، انتخاب اف‌کی‌ام دمای پایین و فرمولاسیون‌های تخصصی مشابه ترجیح داده می‌شود و باید TR10، Tg و تغییر شکل دائمی فشار در دمای پایین آن تأیید گردد.

FFKM

مزیت اف‌اف‌کی‌ام، مقاومت شدید در برابر مواد شیمیایی و دمای بالا است، اما انعطاف‌پذیری دمای پایین بسیاری از اف‌اف‌کی‌ام‌های معمولی ضعیف است. در صورتی که برای شیرهای فشار بالا و دمای پایین یا تجهیزات نفت و گاز اجباراً از اف‌اف‌کی‌ام استفاده شود، باید فرمولاسیون اف‌اف‌کی‌ام دمای پایین انتخاب و نشت در فشار بالا و دمای پایین آن تأیید گردد.

داده‌های ترِلبُرگ نیز نشان می‌دهد که واکنش‌های مختلف فرمولاسیون‌های اف‌اف‌کی‌ام دمای پایین در قبال TR10 و Tg تحت فشار بالا تفاوت قابل توجهی دارند.

۱۱. طراحی ساختار چگونه خطر نشت در دمای پایین را کاهش می‌دهد؟

مادهٔ اولیه تنها گام اول است؛ حلقه‌های O کم‌دمایی نیز باید از طریق طراحی شیار و مونتاژ کنترل خطر شوند.

اول، اطمینان حاصل کنید که میزان فشردگی در دمای حداقل (Tmin) کافی باشد. باید تفاوت انقباض حرارتی بین شیار فلزی و لاستیک محاسبه شود؛ نمی‌توان فقط بر اساس ابعاد مرسوم طراحی کرد.

دوم، در درزبندی‌های ایستا می‌توان میزان فشردگی ناشی از فشار را به‌صورت مناسب افزایش داد، اما نباید این میزان از حد پرکردن شیار و محدودیت‌های مونتاژ فراتر رود. فشردگی ناکافی به‌سرعت منجر به نشت می‌شود؛ فشردگی بیش‌ازحد ممکن است آسیب به مونتاژ، بیرون‌زدگی ناشی از انبساط حرارتی، افزایش اصطکاک یا تغییر شکل دائمی ایجاد کند.

سوم، در درزبندی‌های پویا نمی‌توان میزان فشردگی را به‌صورت دلخواه افزایش داد. در دمای پایین، اصطکاک افزایش می‌یابد؛ فشردگی بیش‌ازحد منجر به مقاومت در هنگام راه‌اندازی، سایش، پیچش و حرکت نامنظم می‌شود.

چهارم، زبری و گردی سطح درزبندی باید کنترل شوند. در دمای پایین، توانایی لاستیک در پرکردن قله‌های زبر کاهش می‌یابد و زبری سطح تأثیر بیشتری بر آب‌بندی دارد.

پنجم، در صورت لزوم از حلقه‌های پشتیبان، حلقه‌های تکیه‌گاهی یا سازه‌های فنری استفاده کنید. در شرایط فشار بالا و دمای پایین، آب‌بندی گاز تنها با اتکا به بازگشت ذاتی لاستیک خطر بیشتری دارد؛ بنابراین آب‌بندی‌های فنری از پلی‌تترافلوئورواتن (PTFE)، حلقه‌های O شیشه‌ای پوشش‌دار، آب‌بندی‌های با سطح مقطع ویژه یا آب‌بندی‌های فلزی ممکن است قابل‌اطمینان‌تر باشند.

ششم، روغن‌کاری باید با گریسی انجام شود که با دمای پایین سازگان داشته باشد. گریس‌های معمولی در دمای پایین چسبنده یا منجمد می‌شوند و اصطکاک را افزایش داده و بر تناسب بین سطوح تأثیر می‌گذارند؛ به‌ویژه در کاربردهای شیرهای دمای پایین و فضایی باید سازگان گریس با لاستیک، محیط عامل و پایین‌ترین دمای کاری به‌طور دقیق بررسی شود.

۱۲. روش توصیه‌شدهٔ ارزیابی

برای تجهیزات سرمایشی، فضایی، بیرونی و شیرهای دمای پایین، توصیه می‌شود آزمون دمای پایین را به‌صورت یک آزمون ترکیبی و نه یک آزمون منفرد از مواد انجام داد.

زنجیرهٔ آزمون توصیه‌شده:

• سطح ماده: دمای انتقال شیشه‌ای (Tg)، دمای TR10، دمای شکنندگی و تغییر شکل دائمی فشاری در دمای پایین.
• سطح رسانه‌ای: بررسی مجدد ابعاد، سختی، TR10 و تغییر شکل دائمی فشاری پس از غوطه‌وری در عامل خنک‌کننده، روغن، سوخت، هوا، دی‌اکسید کربن یا هیدروژن یا رسانه واقعی.
• سطح ساختاری: تطبیق با شیار واقعی، میزان فشردگی واقعی و زبری سطحی واقعی حلقه O نصب‌شده.
• سطح شرایط: سردکردن طولانی‌مدت تا پایین‌ترین دما، نگه‌داری به مدت کافی و سپس انجام آزمون نشت گاز.
• سطح چرخه‌ای: چرخه‌های دمای بالا-پایین، چرخه‌های فشار، چرخه‌های روشن-خاموش و سپس انجام مجدد آزمون نشت.
• سطح پیرشدگی: پس از پیرشدگی حرارتی یا پیرشدگی در رسانه، انجام مجدد آزمون دمای پایین.

حداقل الزامات نباید صرفاً به «مقاومت ماده در برابر دمای ۴۰- درجه سانتی‌گراد» محدود شود، بلکه باید به این شکل نوشته شود:

در دمای ۴۰- درجه سانتی‌گراد، در رسانه مشخص‌شده، فشار مشخص‌شده، زمان سردکردن طولانی‌مدت مشخص‌شده، شیار و زبری سطحی مشخص‌شده، نرخ نشت برابر یا کمتر از مقدار هدف باشد؛ حلقه O نباید ترکی داشته باشد، هیچ تغییر شکل دائمی غیرعادی‌ای نداشته باشد و پس از آزمون، بازگشت‌پذیری قابل‌قبولی را قبل و بعد از آزمون حفظ کند.