200바 이상에서는 낮은 압력에서는 나타나지 않는 고장 모드가 표준 쇼어 90 PU 실링에 발생하는데, 이는 백업 링 간극으로의 압출 현상이다. 160–185바에서는 실링이 압력 하에서 탄성적으로 변형되며 복귀 동작 시 원래 형태로 회복된다. 그러나 195–200바 이상에서는 실링과 백업 링 사이의 간극 부위에서 작동 온도 조건 하의 컴파운드 인열 강도를 초과하는 접촉 응력이 발생하여, 500–800회 펄스 사이클 동안 해당 간극으로 실링 재료가 점진적으로 압출되기 시작한다. 해결책은 더 경도가 높은 실링을 사용하는 것이 아니라, 쇼어 95 컴파운드와 직경 간극이 0.08mm 미만으로 설계된 PTFE 백업 링을 조합하는 것이다.
Sandvik 's HLX5T 중형 롱홀 생산 드릴은 석영암 지층에서 로드 스트링이 걸리는 상황 시 230바에 달하는 방정지 압력 피크를 견디며, 190–210바의 펄션 압력으로 작동한다. 이 기계에 적용된 표준 키트의 PU 실링은 쇼어 경도 95로 규정되어 있으며, 쇼어 경도 90이 아니다. 또한 백업 링은 직경 적합 공차가 0.06mm인 PTFE 감김 타입이며, 저압 응용 분야에서 일반적으로 사용되는 성형 NBR 백업 링이 아니다. HLX5T에 창고에 보관되어 있던 쇼어 경도 90 실링을 사용하면 서비스 수명이 380–420시간에서 140–180시간으로 단축된다. 실링을 파손시키는 요인은 정상 작동 압력이 아니라 압력 피크이다.
압력 등급별 실링재 등급 요구사항
압력 범위 |
실링 화합물 |
백업 링 종류 |
기계 예시 |
140–170바 펀칭 압력 |
PU 쇼어 90 표준 |
NBR 성형 백업 링, 0.10mm 간극 |
Atlas Copco RD18U; 산드비크 DD2710 표준 회로 |
170–195바 펀칭 압력 |
PU 쇼어 90–92 표준 또는 쇼어 95 권장 |
모델에 따라 NBR 또는 PTFE 백업 사용 |
Atlas Copco RD22U; Sandvik DD2710 중형 구성 |
지속적 타격 압력 195–210 bar |
PU 샤어(Shore) 95 필수 |
PTFE 감김식 백업, 직경 간극 0.06–0.08 mm |
Sandvik HLX5T; Atlas Copco COP 중형 드리프터 |
스파이크 이벤트(정체 방지) 발생 시 210–230 bar |
PU 샤어(Shore) 95 + HNBR 정적 실링 |
PTFE 감김식 백업; 내압출 링 추가 |
HLX5T, 석영암/화강암 장공 생산용 |
230바 이상(특수 중형 충격용) |
HNBR 쇼어 경도 90 또는 PU 쇼어 경도 97 |
PTFE 서포트 링 + 보조 백업 링 조합 |
200MPa 이상의 지층에서 심공정 생산 드릴링 |
실링 등급을 결정하는 기준은 정격 작동 압력이 아니라 압력 피크이다. 방정지 또는 로드 걸림 방지 시스템을 구동하는 모든 기계는 정상 상태 압력보다 20–30바 높은 과도 압력을 경험하므로, 실링 선택 시 이러한 압력 피크를 반드시 고려해야 한다. HOVOO는 압력 등급에 맞춘 실링을 공급한다. 밀봉 키트 HLX5T 및 중량형 앳라스 코프코 플랫폼용이며, 백업 링 사양이 포함되어 있습니다. 참조: hovooseal.com.
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