El 0-anillo de caucho común es un principio de autosellado, que mantiene su función de sellado hasta que el 0-anillo se deforma y se ablanda. Esto se debe a que es la presión ejercida por el anillo 0-la que sella contra pequeños defectos.
El sellado de un intercambiador de calor no es el mismo para toda la lámina de caucho. El funcionamiento sellado del intercambiador de calor depende principalmente de una comparación entre la tensión de sellado instantánea provocada por la compresión de la junta de goma y la presión de funcionamiento del intercambiador de calor. Si la tensión de sellado es mayor que la presión de operación, el sello se mantiene y, de lo contrario, se producen fugas. Por lo tanto, lo más importante para un sello de intercambiador de calor es que la tensión de sellado sea lo más alta posible y permanezca así durante el mayor tiempo posible.
Esto significa que el caucho experimenta relajación de la tensión bajo deformación a largo plazo, es decir, la tensión del sello decae con el tiempo bajo tensión o presión constante. Una mayor relajación de la tensión es un factor importante para limitar la vida útil de las juntas de goma del intercambiador de calor. Hay dos tipos de relajación de tensión, una es la relajación física, que es causada por la reorganización entre las moléculas de polímero y las partículas de relleno, que se acerca gradualmente al equilibrio con la deformación del caucho, y el logaritmo de la tensión de sellado es lineal con el tiempo. Otro tipo de relajación es la relajación química, que es causada por el agrietamiento de los enlaces químicos en la interconexión del caucho. La oxidación y la temperatura son factores importantes que afectan este tipo de relajación. Por lo tanto, la tasa de relajación de la tensión depende en gran medida de la temperatura y del rango de temperatura de funcionamiento de cada junta de goma. El nitrilo de baja temperatura es adecuado para el rango de baja temperatura y, por lo tanto, la relajación de la tensión se deteriora rápidamente a medida que aumenta la temperatura, mientras que ocurre lo contrario con los fluoroelastómeros, que son adecuados para el rango de alta temperatura.
Las juntas mal fabricadas con baja densidad de entrecruzamiento tienen altas tasas de relajación de tensión y una vida útil corta. Sin embargo, el aumento de la densidad de reticulación mejora la relajación de la tensión pero reduce la resistencia al desgarro del caucho, lo que da como resultado la ruptura de la junta de caucho bajo un alto estrés. La tensión de sellado es una función de la temperatura, y diferentes cauchos tienen diferentes dependencias de la temperatura. La tensión de sellado de los fluoroelastómeros muestra una fuerte dependencia de la temperatura y, por lo tanto, pueden producirse fugas de frío en los intercambiadores de calor de placas equipados con juntas de fluoroelastómero.
Además de la relajación de la tensión, otra característica de las juntas de caucho que a menudo se pasa por alto es que las propiedades físicas también dependen en gran medida de la temperatura. A altas temperaturas, la resistencia al desgarro y la dureza de las juntas de goma se reducen, aunque la reducción varía de una junta de goma a otra, pero si la junta se comprime y se supera su resistencia máxima, se pueden producir daños mecánicos en la junta, como aplastante.
La vida útil de la junta de goma de un intercambiador de calor se puede describir de la siguiente manera. La tensión de sellado inicial se genera cuando la junta se monta en la placa y se comprime a su tamaño nominal después del montaje, y comienza la relajación de la tensión de la junta de goma. Durante el período de transporte, almacenamiento e instalación del intercambiador de calor, la temperatura de intercambio de calor es baja y la relajación de la tensión es moderada. Después de la puesta en marcha, la temperatura comienza a aumentar y la relajación de la tensión se vuelve más severa. Después de un cierto período de funcionamiento, el intercambiador de calor debe detenerse para su mantenimiento y limpieza, y el intercambiador de calor se enfría nuevamente a su temperatura original. Después de la reapertura, las tensiones de sellado y la relajación de tensiones comienzan de nuevo. Después de varias repeticiones, en el caso de intercambio de calor y frío, la tensión de sellado de la junta de goma finalmente se reduce por debajo de la tensión de sellado mínima necesaria para mantener el sellado y el intercambiador de calor comienza a tener fugas, obligándolo a detener su funcionamiento y ser reemplazado. con una nueva junta de goma.
