1. Kāpēc aukstumviela + aukstumiekārtu eļļa saīsina O-formas gredzenu kalpošanas laiku

O-slēdziņi aukstumiekārtu sistēmās vienlaikus pakļaujas trim iedarbībām.

Pirmkārt, barotnes izraisītai pietūkšanai vai izskalošanai. Mazi aukstuma vielas molekulas iekļūst gumijas tīklā, izraisot masas, tilpuma, cietības, stiepšanas izturības un izstiepšanās izmaiņas; aukstuma viela arī var iekļūt gumijā un izvilkt plastifikatorus un piedevas, kas izraisa materiāla vispirms mīkstināšanos, pēc tam sacietēšanu vai sarukšanu pēc aukstuma vielas darbības pārtraukšanas. Chemours R134a datu ziņojums skaidri norāda, ka pietūkumu, plastifikatoru zudumu un mehānisko īpašību izmaiņas nevajadzētu novērtēt tikai vienas aukstuma vielas pamatā, jo neviena gumijas šķira neatbilst visām aizvietojošajām aukstuma vielām.

Otrkārt, nepietiekama termiskā ciklēšana, zemā temperatūrā atgriezeniskā elastība un kompresijas deformācijas bojājumi. Aukstā, iztvaikošanas un sūkšanas puses lietojumos ir nepieciešama zema kompresijas deformācija; kompresora, izplūdes un siltumpumpu augstās temperatūras apstākļos arī ir nepieciešama zema kompresijas deformācija. Tajā mērā, kādā O-rings ilgstoša kompresija nespēj atgriezties sākotnējā stāvoklī, tas pamatā mēra blīvēšanas spēku; jo lielāka vērtība, jo vieglāk zaudējas blīvēšanas spēks.

Treškārt, spiediena ciklēšana un strauja dekomprese riska dēļ. HFC/HFO sistēmas galvenokārt koncentrējas uz šķīstību, caurlaidību un kompresijas deformāciju; CO₂/R744 sistēmām jāpievērš arī uzmanība ātrai dekompresijai izraisītajiem bojājumiem — CO₂ molekulas iekļūst gumijā augstā spiedienā, un ātra spiediena samazināšana var izraisīt gumijas iekšēju pūslīšu veidošanos, plaisāšanu vai pat O-gredzena plīsumu.

2. Materiālu izvēle pirmkārt atkarībā no aukstumaģenera sistēmas

A. R134a / HFC + PAG vai POE: Galvenais scenārijs automobiļu gaisa kondicionēšanai un tradicionālajai aukstuma tehnoloģijai

R134a parasti tiek kombinēts ar PAG eļļu automobiļu gaisa kondicionēšanas sistēmās un ar POE eļļu ledusskapjos, kompresoros un daļējas slodzes aprīkojumā. Attiecībā uz O-gredzeniem materiālam jābūt pārbaudītam kopā ar HFC aukstumaģeneru, PAG/POE eļļu, termisko vecošanos, kompresijas deformāciju un uzstādīšanas zudumiem. Chemours datu avots norāda, ka R134a savietojamība ar gumiju, metāliem un elastomēriem prasa projektam specifisku pārbaudi; POE eļļas šķīstība HFC-134a vidē parasti tiek noteikta kompresora vai aprīkojuma OEM, veicot testus.

Ieteicamās virzienības:

Uz Parker 's O-ringa rokasgrāmata: CR savienojumi parasti tiek norādīti kā piemēroti R134a vai R22 un līdzīgām aukstuma vielām, tipiskais statiskais temperatūras diapazons ir no -40 līdz 100 °C; HNBR temperatūras diapazons bieži ir no -35 līdz 150 °C; NBR standarta pakāpes parasti ir no -35 līdz 100 °C; EPDM parasti ir no -50 līdz 150 °C. Šis temperatūru slāņošanas princips skaidro: NBR var būt lēts, tačā ilgstošai automobiļu kondicionēšanas sistēmu lietošanai augstā temperatūrā, skābekļa iedarbībā un kompresijas atgriezeniskās deformācijas prasībās to nevajadzētu izmantot kā noklusējuma izvēli.

B. R1234yf / HFO + PAG vai POE: Jaunās enerģijas transportlīdzekļi, pasažieru automobiļu kondicionēšanas sistēmas, siltumpumpu sistēmas

R1234yf ir HFO aukstumtīrīšanas viela, un tā ir kļuvusi par svarīgu automašīnu kondicionētāju aukstumtīrīšanas vielu aizvietošanas virzienu. Chemours datu etiķetē Opteon YF ir apzīmēts kā R-1234yf/HFO-1234yf; tas pieder pie ASHRAE un ISO 817 drošības klases A2L: tā darbības īpašības un ekspluatācijas raksturlielumi ir līdzīgi R134a, taču jāizmanto īpaši R1234yf paredzēti PAG vai POE eļļas veidi, un to nevar uzskatīt par vienkāršu aizvietojuma risinājumu.

Materiālu sav совmības ziņā Chemours fiksētās deformācijas elastomēru savietojamības testu dati (100 °C, 2 nedēļas), salīdzinot R1234yf un R134a, rāda, ka HNBR svara izmaiņas bija lielākas R134a iemēršanā, bet HFO-1234yf iemēršanā tās bija mazākas; EPDM svara izmaiņas bija acīmredzami augstākas nekā HNBR, NBR, EPDM un CR tipa materiāliem. Viton® bija visizturīgākais, tomēr dažādu ražotāju un ražošanas procesu izgatavoti materiāli var dot atšķirīgus rezultātus, tāpēc tos vajadzētu nodrošināt materiālu piegādātāji.

Ieteikumi izvēlei:

Piezīme: R134a sistēmu nevar vienkārši pārslēgt uz R1234yf, un R1234yf nevar sajaukt ar R134a. Chemours skaidri norāda, ka R1234yf sistēmai ir īpaši savienojumi; dzesēšanas šķidrumu sajaukšana ir krusteniska piesārņošana, un sistēmas komponenti ir izstrādāti konkrētam dzesēšanas šķidrumam.

C. HFC/HFO jauktais dzesēšanas šķidrums + POE/PVE: siltumpūles, komerciālās aukstuma iekārtas, aukstuma sistēmas

Siltumpūļu un komerciālo aukstuma iekārtu aprīkojumā parasti izmanto HFC, HFO vai HFC/HFO jauktus dzesēšanas šķidrumus, kur produktos lielākoties izmanto POE, PVE vai speciālus maisījuma eļļas veidus. Šeit R134a vai R1234yf materiālu secinājumus nevar tieši piemērot R410A, R32, R454B, R513A, R1234ze un līdzīgām sistēmām, jo polāritāte, tvaika spiediens, darba temperatūra, eļļas un dzesēšanas šķidruma šķīstība un piedevu komplekti visi ir citādi.

Sākotnējā izvēles loģika:

ASHRAE 97. standarta mērķis ir novērtēt plombēšanas materiālu saderību ar dzesēšanas sistēmas materiāliem, izmantojot plombētu stikla cauruļu testēšanu; cauruļslēdzējs ietver dzesēšanas līdzekli, eļļu un testa materiālus, kas plombēti stikla cauruļai, kas parasti atverama novecošanai, un

D. CO2/R744 + PAG, POE vai PAO: augstas spiediena siltuma sūknis, komerciālā dzesēšanas sistēma, automobiļu siltuma sūknis

CO₂/R744 ir vēl viena problēmu kategorija. Tās ķīmiskā korozivitāte nav nepieciešami spēcīga, taču spiediens, caurlaide un sprādziena dekompresijas risks ir ļoti augsts. Parker CO₂ AC blīvējumu materiālu datu avots norāda, ka R744 sistēmas darba spiediens salīdzinājumā ar R134a ir ievērojami augstāks; R744 darba spiediens var sasniegt 150–160 bar, temperatūra — līdz 180 °C; mīksto blīvējumu materiālu izvēlei jāpievērš īpaša uzmanība šai sprādziena dekompresijas pretestībai.

Parker materiālu sarakstā CO₂ AC blīvējumiem ietilpst EPDM, FKM, HNBR un EPDM/BIIR, un tiek uzsvērts, ka šiem materiāliem jābūt piemērotiem temperatūras diapazonā no −55 līdz +200 °C, jābūt saderīgiem ar PAG/PAO/POE eļļām, zemai caurlaidībai un izcilai sprādziena dekompresijas pretestībai.

Ieteikumi R744 izvēlei:

CO₂/R744 nevar izmantot parastus automobiļu aukstuma sistēmu O-formas blīves. Pat ja materiāla nosaukums ir identisks — HNBR vai EPDM — jāpārbauda, vai tas ir R744 speciālais zemas caurlaidības un preteksplodējošas degazācijas formulējums.

3. Kā materiāli salīdzināmi

HNBR: Galvenais izvēles variants automašīnu gaisa kondicionēšanai

HNBR priekšrocības ir laba eļļas izturība, karstumizturība, mehāniskā izturība un kompresijas deformācijas kombinētā veiktspēja. R134a, R1234yf, PAG un POE eļļas sistēmām HNBR parasti ir vēlamākais materiāls automašīnu gaisa kondicionēšanas O-ringiem, kompresora statiskajām blīvēm un vadības vārstu blīvēm. Parker datu avots norāda, ka vairākas HNBR klases var darboties temperatūrā no -35/-40 līdz 150 °C, un dažas zemtemperatūras klases ir marķētas zemtemperatūras lietojumiem.

Piemērots: automašīnu gaisa kondicionēšanai, R134a/R1234yf cauruļvadiem, kompresora statiskajām blīvēm, siltuma sūkņu sistēmu daļām.

Piezīme: HNBR akrilnitrila saturs, hidrogenēšanas pakāpe, šķērssaistīšanas sistēma un piepildvielu sistēma ievērojami ietekmē zemtemperatūras atgriezeniskumu, pietūkumu un kompresijas deformācijas izmaiņas.

EPDM: Laba zemtemperatūras, ozona un termiskās vecošanās izturība, bet eļļas piemērotība jāapstiprina

EPDM labi veiktspēja zemās temperatūrās, ozona izturība un termiskās vecošanās veiktspēja; Chemours R134a/R1234yf salīdzinājumā EPDM svara izmaiņas ir relatīvi mazas. Tomēr EPDM nav dabiski piemērots visu veidu eļļām, īpaši R744 specifiskai „EPDM, kas iztur visas PAG/POE/pievienotās dzesētājeļļas“, kuru ražošanai nepieciešama speciāla formulējuma izstrāde. R744 specifiskais EPDM vai EPDM/BIIR var būt kandidāti CO₂ augsspiediena sistēmām, taču katrs gadījums jānovērtē atsevišķi.

FKM: Augstas temperatūras izturība, zema gāzu caurlaidība, bet nevis universāls materiāls R134a/R1234yf lietojumiem

FKM priekšrocības ir augstas temperatūras izturība, vecošanās izturība, zema gāzu caurlaidība un plaša ķīmiskā kompatibilitāte; Parker datu klasifikācijas norāda, ka tas piemērots augstām temperatūrām, karstām eļļām, aromātiskiem šķīdinātājiem un daudzveidīgām ķīmiskām vides apstākļiem; Chemours R1234yf/R134a fiksētās deformācijas elastomēru testos Viton® svara izmaiņas bija acīmredzami mazākas nekā HNBR, NBR, EPDM, CR un citu materiālu gadījumā.

Tāpēc FKM aukstuma sistēmās jāatbilst konkrētai zīmola un konkrētu vidu verifikācijai, un to nevajadzētu uzskatīt par „FKM ir augstas klases materiāls, tāpēc tas piemērots visiem aukstumenes vielām.”

NBR: Zemas izmaksas, bet ilgtermiņa automobiļu kondicionēšanas sistēmām neiesaka kā noklusējuma izvēli

NBR ir lēts, tam ir laba minerāleļļas izturība un dažas produkta stabilitātes īpašības, tomēr vides stabilitāte — karstumizturība, ozona izturība un ilgstoša kompresijas deformācija — parasti ir vājāka nekā HNBR. Parker diagrammā norādīts, ka NBR tipiskais temperatūru diapazons ir lielākoties no -35 °C līdz 100 °C. To var izmantot izmaksu jutīgās situācijās ar zemu temperatūras un spiediena prasību, taču to neiesaka kā noklusējuma izvēli R1234yf automobiļu kondicionēšanas sistēmām, siltumpumpām vai kompresoru augstas temperatūras zonām.

CR: Tradicionālās aukstumenes vielas ir lietojamas, bet augstas temperatūras izturība ir ierobežota

CR/hloroprena gumija ir ilgu laiku izmantota tradicionālos aukstumekļus; Parker diagrammā CR arī norādīta kā bieži izmantota ar R134a vai R22, un tās tipiskais augstākais temperatūras limits ir aptuveni 100 °C. Mūsdienu automašīnu aukstuma sistēmām un augstas temperatūras siltuma sūkņiem CR bieži vairs nav vēlamais risinājums.

VMQ/FVMQ: Zemā temperatūrā — labi, bet augstam spiedienam un caurlaidībai jāpievērš uzmanība

Silikona gumija un fluorosilikona gumija zemā temperatūrā ir zemas elastības, tāpēc tās piemērotas dažām zemās temperatūras statiskajām blīvēm. Tomēr to mehāniskā izturība, plīsumizturība, gāzes caurlaidība un augsta spiediena pretestība pret izspiešanos parasti ir zemāka. Kad tās izmanto aukstumekļu sistēmās, tās jāierobežo zema slodzes statiskajām blīvēm, un jāveic pilnīga noplūdes un termiskās ciklēšanas verifikācija.

4. Projekts nevar balstīties tikai uz materiālu aizvietošanu

Aukstumekļu sistēmas O-ringa atteice bieži nav izraisīta tikai ar materiālu, bet gan kombinācijā no materiāla, rievas un procesa.

Uzpūšanās rezerve. Parker Handbook norāda, ka stātiskā plombas vidēja izsitumi 25%-30% no tilpuma dažreiz ir pieļaujami, bet dinamiskā plombas vidēja izsitumi parasti nedrīkst pārsniegt 10%; pārmērīga izsitumi palielina izsitumu risku, ja kompresija ir samazināta.

Antiekstrūzija. Augstas spiediena, kompresoru, CO2/R744 sistēmām ir jāsamazina ekstrūzijas atdalīšanās, un vajadzības gadījumā jāizmanto rezerves gredzenis; augsts spiediens pievelk O gredzenu uz zemu spiediena sānu atdalīšanās ekstrūziju, un rezerves gredzenis var samazināt šo risku.

Ciktības izvēle. 70A parasti izmanto vispārējiem statiskajiem plombām un automobiļu AC cauruļu savienojumiem; 80A parasti izmanto augstāko spiedienu vai stingrāku montu; 90A parasti izmanto CO2/R744, augstas spiediena kompresoriem vai gadījumos, kad nepieciešams pretekstrūzijas līdzeklis, bet zemas temperatūras atstarpes un montu

Zema temperatūras pārbaude. Nevar aplūkot tikai materiāla lapā norādīto „-40 °C”. Automobiļu siltumpumpu un zemtemperatūras aukstuma iekārtu testēšanai jāpārbauda TR10, zemtemperatūras kompresijas atgriešanās, aukstā palaišanas noplūde un termiskās ciklēšanas noplūde; zemtemperatūras gumijas sacietēšana, nepietiekama kompresija, visbiežāk noplūde rodas tad, kad transportlīdzeklis ir stāvējis un pēc tam tiek veikta aukstā palaišana.

Virsmas un montāža. Cauruļu savienojumu O gredzeni bieži piedzīvo sagriešanu, pagriešanu, sausu montāžu un uzstādīšanas berzes problēmas. Jākontrolē apstrādātās malas, virsmas raupjums, montāžas smērviela un aukstuma šķidruma ciešā sav совmība; R1234yf un CO₂ sistēmām arī jāizvairās no eļļas produktiem, kas var piesārņot vai ietekmēt noplūdes noteikšanu.

5. Ieteicamais verifikācijas process

Ieteicams, lai aukstuma šķidruma un aukstuma šķidruma eļļas O gredzena izvēle ietver vismaz četru kategoriju verifikāciju:

ASTM D471 standarts aptver gumijas kvalitāti, tilpumu, cietību, stiepšanas izturību un izstiepšanos pēc iemēršanas šķidrumā un ir pamatmetode, lai pārbaudītu saldēšanas eļļas savietojamību. Tomēr saldētājs pats nav vienīgais attiecīgais šķidrums, un testēšanai jānotiek kopā ar spiedienā esoša saldētāja un eļļas sadarbības testēšanu. Trelleborg arī norāda, ka savietojamības tabulas balstās uz publiskiem datiem un laboratorijas testiem, un īslaicīga istabas temperatūrā veikta testēšana nevar pilnībā atspoguļot reālos ekspluatācijas apstākļus; lietotājiem jāapstiprina rezultāti, veicot faktiskas pielietošanas testus.

CO₂/R744 augsspiediena sistēmām arī jāveic RGD/AED sprādzienbīstamas dekompresijas testēšana. ISO 23936-2 un NORSOK M710 attiecas uz nemetālisko materiālu kvalifikācijas apstiprināšanu, kur NORSOK M710 pielikums B ir tieši ātrās gāzes dekompresijas tests, ko sauc arī par sprādzienbīstamu dekompresijas testu.

6. Ieteikumi izvēlei, kas paredzēti klientiem

Automobiļu AC klienti

R134a vai R1234yf cauruļvada savienojumu O gredzeni, prioritāte jādod HNBR 70A/80A materiālam; augsspiediena puses un kompresora savienojumiem var apsvērt HNBR 80A/90A materiālu. Jaunās enerģijas transportlīdzekļu siltumpumpām un elektriskajiem kompresoriem jāapstiprina POE vai speciālie PAG eļļas veidi atsevišķi, nevis vienkārši jāpārbauda, pamatojoties uz tradicionālo automobiļu R134a/PAG pieredzi.

Siltumpumpu klienti

Siltumpumpu sistēmu sarežģītība ir plašais augstās un zemās temperatūras cikla diapazons, kuram nepieciešama vienlaicīga zemtemperatūras sūkšanas puses zemtemperatūras atgriešanās un izplūdes puses augsttemperatūras kompresija. Ieteicams prioritāri novērtēt zemtemperatūras HNBR, EPDM un pieredzes bagāto FKM materiālus, nevis vienkārši ieteikt izvēli tikai pamatojoties uz parastajām vidēs izturības tabulām.

Kompresoru klienti

Kompresoru blīvējumu uzmanība ir veltīta augstas temperatūras aukstuma eļļai, aukstuma šķidruma šķīšanai, spiediena svārstībām un ilgstošai kompresijas deformācijai. HNBR ir bieži izvēlēta materiāla veida; augstas temperatūras zonā var novērtēt īpašus FKM materiālus, taču tos jāpārbauda faktiskajā aukstuma eļļā un aukstuma šķidrumā. CO₂ kompresoriem jābūt projektētiem saskaņā ar R744 augstspiediena blīvēšanas loģiku.

CO₂/R744 aukstuma iekārtu klienti

Virs prioritātes ir pieprasīt piegādātājam sniegt R744/CO₂ specifiskas formulācijas datus, tostarp pretestību eksplozīvai dekompresijai, zemu caurlaidību, spiediena ciklēšanu, zemas temperatūras atgriešanos un PAG/POE/PAO eļļu savietojamību. Parastie HNBR, parastie EPDM un parastie FKM materiālu nosaukumi nav pietiekami pierādījumi.

7. Jomas, kuras ir jāapstiprina iepirkuma vai tehniskās komunikācijas laikā

Kad tiek pieprasītas citātu piedāvājumu no blīvējumu daļu piegādātājiem, vismaz jāsniedz šāda informācija:

8. Biežākais kļūdu veids

Pirmā kļūda: Ņem vērā tikai aukstumnesēju, nevis aukstumnesēja eļļu. PAG, POE, PAO un PVE pietūkums un zemās temperatūras īpašības atšķiras; eļļa bieži noteic gumijas pietūkumu un sacietēšanu vairāk nekā aukstumnesējs.

Kļūda divi: tieša R134a pieredze tiek piemērota R1234yf. R1234yf veiktspēja ir līdzīga R134a, taču sistēma, eļļa, A2L drošības prasības un servisa savienojums ir visi citādi; materiāliem arī jābūt neatkarīgi pārbaudītiem pret R1234yf + norādīto eļļu.

Kļūda trīs: uzskatīt, ka FKM vienmēr ir labāks nekā HNBR. FKM ir priekšrocības augstās temperatūras un zemas caurlaidības ziņā, tačau R134a/R1234yf izvēles testos Viton® svara izmaiņas nav obligāti vismazākās; jāpārbauda konkrētā formulējuma un faktiskie testi.

Kļūda četri: CO₂/R744 izvēle tikai pēc ķīmiskās savietojamības. R744 galvenais risks ir augsts spiediens, caurlaidība, strauja dekompresija, pretizspiešanas īpašības un zemtemperatūras atgriezeniskums; parastās aukstumtehnisko šķidrumu savietojamības tabulas nav pietiekamas.

Kļūda pieci: krāsu uzskatīt par materiāla pierādījumu. Zilas O-ringa gredzeni bieži sastopami automobiļu aukstumtehniskajās sistēmās ar HNBR, taču krāsa nav materiāla pierādījums; jāpārbauda materiāla klase, partija, cietība, testu ziņojumi un lietojuma verifikācija.