Skuteczność uszczelnienia zależy nie tylko od jego średnicy, lecz także od medium, temperatury, ciśnienia i charakteru pracy połączenia. Oring lub uszczelka dopasowane do geometrii, ale nieodpowiednie pod względem materiału albo konstrukcji, mogą nie zapewnić trwałej szczelności, dlatego wszystkie te parametry należy analizować łącznie.

Warunki pracy decydujące o doborze uszczelnienia

Dobór uszczelnienia wymaga określenia warunków, w jakich będzie pracować połączenie. Trzeba ustalić medium, temperaturę, ciśnienie, rodzaj ruchu, tarcie oraz czynniki zewnętrzne. Parametry te należy analizować łącznie, ponieważ wpływają na szczelność i efektywność zastosowania.

W pierwszej kolejności trzeba określić, czy uszczelnienie będzie miało kontakt z cieczą, gazem lub innym medium roboczym oraz czy środowisko obejmuje wilgoć, pył albo substancje chemiczne. Należy również ustalić temperaturę medium i otoczenia oraz ciśnienie robocze. Informacje te są potrzebne do dalszej oceny odpowiedniego wariantu, ale same nie przesądzają jeszcze o wyborze materiału.

Medium, temperatura i ciśnienie

Dobór uszczelnienia zaczyna się od określenia medium, z którym będzie się stykać. Trzeba ustalić, czy jest to ciecz, gaz lub mieszanina, a także opisać jego skład i możliwą agresywność chemiczną. Jako przykłady środowisk można wskazać oleje, paliwa, kwasy, zasady, sole oraz mieszaniny glikoli z wodą. Sama nazwa grupy substancji nie przesądza jednak o zgodności uszczelnienia, ponieważ zależy ona od konkretnego materiału i wariantu.

Równie istotna jest temperatura pracy. Trzeba określić temperaturę medium i otoczenia oraz jej zmienność. W przypadku ciśnienia należy ustalić jego wartość roboczą i sprawdzić, czy obciążenie jest stałe, czy zmienne. Nie ma jednego uniwersalnego zakresu temperatury ani ciśnienia odpowiedniego dla wszystkich oringów uszczelniających; znaczenie mają materiał, konstrukcja i sposób zastosowania.

• Medium: określ jego rodzaj, skład i możliwą agresywność chemiczną wobec uszczelnienia.
• Temperatura: zapisz temperaturę pracy medium i otoczenia oraz uwzględnij jej zmienność.
• Ciśnienie: ustal ciśnienie robocze i określ, czy obciążenie jest stałe, czy zmienne.
• Odporność: porównaj zebrane warunki z danymi dla konkretnego materiału lub wariantu, a nie tylko z rozmiarem.

Odporność określonych uszczelek na oleje, paliwa, kwasy, zasady i sole nie oznacza automatycznej zgodności każdego materiału z każdą z tych substancji. Dla mieszanin glikoli z wodą podano odporność do 150°C, ale tej wartości nie należy przenosić na wszystkie materiały i zastosowania. Medium, temperatura i ciśnienie wymagają więc łącznej oceny z konkretnym wariantem uszczelnienia.

Ruch, tarcie oraz czynniki zewnętrzne

Oringi stosuje się w połączeniach nieruchomych oraz ruchomych, w których występuje ruch obrotowy lub posuwisty. Ruch wiąże się z tarciem i zużyciem, dlatego powinien być rozpatrywany razem z ciśnieniem, temperaturą i rodzajem medium. W połączeniu nieruchomym elastyczne dopasowanie oringu do powierzchni pomaga zapobiegać wyciekom cieczy i gazów, natomiast w układzie ruchowym tarcie stanowi dodatkowe obciążenie uszczelnienia.

Elastyczność ułatwia dopasowanie i pozwala kompensować odkształcenia, ale nie przesądza samodzielnie o trwałości w każdych warunkach. Przy połączeniach ruchomych trzeba uwzględnić charakter ruchu oraz kontakt uszczelnienia ze współpracującą powierzchnią. Rozwiązanie odpowiednie dla połączenia statycznego nie musi sprawdzić się w układzie ruchowym.

W zależności od wariantu uwzględnia się między innymi:

• ozon;
• paliwa diesel, oleje mineralne, smary, oleje roślinne i zwierzęce oraz lekkie oleje opałowe;
• emulsje olejowo-wodne oraz węglowodory alifatyczne, takie jak benzyna i propan-butan;
• rozcieńczone kwasy, zasady, sole i kwaśne gazy, jeśli odporność konkretnego wariantu obejmuje takie środowisko.

Materiał oringu lub uszczelki a odporność chemiczna i cieplna

Materiał oringu lub uszczelki trzeba dopasować do medium oraz temperatury pracy, ponieważ sama nazwa produktu nie określa jego odporności. Oringi wykonuje się najczęściej z elastycznej gumy, ale stosuje się także inne materiały elastomerowe. Ich właściwości wpływają na trwałość uszczelnienia, zachowanie elastyczności oraz zakres zastosowań.

Kontakt z olejem, paliwem, kwasem, zasadą, solą albo mieszaniną glikoli z wodą może stawiać materiałowi odmienne wymagania. Odporność chemiczna nie jest cechą całej kategorii oringów: dotyczy konkretnego materiału i określonych warunków. Podobnie odporność cieplną trzeba sprawdzić dla wybranego wariantu, ponieważ zmiany temperatury mogą wpływać na jego właściwości.

Uszczelki gumowe wykazują elastyczność, odporność na odkształcenia oraz odporność na wybrane smary, oleje i paliwa, lecz nie oznacza to uniwersalnej kompatybilności. Przy doborze oringów uszczelniających trzeba więc sprawdzić właściwości konkretnego materiału dla rzeczywistego medium i temperatury, zamiast kierować się wyłącznie ogólnym określeniem „guma” lub przeznaczeniem produktu.

Dobór rozmiaru do gniazda i wymiarów połączenia

Dobór rozmiaru oringu wymaga sprawdzenia nie tylko samej uszczelki, lecz także geometrii gniazda i współpracujących elementów. Należy ustalić średnicę wewnętrzną oraz grubość przekroju, czyli średnicę kołowego przekroju oringu. Oba wymiary powinny odpowiadać przestrzeni przeznaczonej na uszczelnienie, aby oring właściwie przylegał do uszczelnianych powierzchni.

Przed zakupem lub wymianą warto sprawdzić:

• średnicę wewnętrzną — wymiar otworu, wokół którego pracuje oring;
• grubość przekroju — średnicę kołowego przekroju uszczelnienia;
• wymiary gniazda — jego średnicę, szerokość i głębokość, jeśli można je zmierzyć;
• wymiary elementów współpracujących — powierzchnie, między którymi ma zostać osadzone uszczelnienie;
• rodzaj połączenia — nieruchome lub takie, w którym występuje ruch, ponieważ wpływa to na wymagane dopasowanie.

Pomiar zużytego oringu może pomóc w identyfikacji, ale odkształcony element nie zawsze zachowuje pierwotne wymiary. Wynik warto więc porównać z wymiarami gniazda i połączenia. Zestawy oringów w różnych rozmiarach mogą ułatwić dobór podczas naprawy, lecz nie zastępują sprawdzenia konkretnej geometrii.

Oring czy uszczelka o innej konstrukcji — jak dopasować typ do połączenia

O wyborze między oringiem a uszczelką o innej konstrukcji decyduje przede wszystkim charakter połączenia oraz kształt uszczelnienia przewidziany w konstrukcji. Oring ma przekrój kołowy i stosuje się go zarówno w połączeniach nieruchomych, jak i ruchomych. Nie oznacza to jednak, że będzie właściwy w każdym miejscu, w którym potrzebne jest uszczelnienie.

Przydatność każdego typu zależy od konstrukcji konkretnego połączenia. Przed wyborem trzeba ustalić, czy połączenie jest nieruchome, czy występuje w nim ruch, a następnie sprawdzić, jaki kształt uszczelnienia przewidziano w konstrukcji.

Montaż oraz kontrola dopasowania przed uruchomieniem

Po dobraniu elementu trzeba sprawdzić, czy pasuje do konkretnego połączenia. Montaż oringu lub wymiana uszczelki powinny rozpocząć się od porównania części z dokumentacją urządzenia oraz oceny gniazda uszczelniającego. Szczegóły instalacji zależą od konstrukcji, dlatego ogólne zasady nie zastępują instrukcji konkretnego urządzenia.

• Zgodność elementu – sprawdź, czy część ma właściwy typ, materiał i wymiary przewidziane dla danego połączenia.
• Stan oringu lub uszczelki – obejrzyj element pod kątem pęknięć, nacięć, odkształceń, skręcenia i innych widocznych uszkodzeń. Element budzący wątpliwości wymień.
• Gniazdo i powierzchnie styczne – skontroluj, czy miejsce osadzenia jest czyste, równe i pozbawione widocznych uszkodzeń, które mogłyby utrudnić prawidłowe dopasowanie.
• Osadzenie – oring powinien znajdować się w przeznaczonym dla niego miejscu, bez wysunięcia, skręcenia ani przycięcia podczas łączenia elementów. W przypadku uszczelek kształt i otwory muszą odpowiadać powierzchni montażowej.
• Kontrola przed uruchomieniem – po zamknięciu połączenia sprawdź, czy elementy prawidłowo do siebie przylegają i czy uszczelnienie nie zostało wypchnięte poza gniazdo.

Szczypce, ściski, ściągacze i zestawy narzędzi przeznaczone do wymiany uszczelek i oringów uszczelniających mogą ułatwić pracę, jeśli są odpowiednie dla danej konstrukcji. Nie zastępują jednak oględzin elementu i miejsca montażu. Po uruchomieniu instalacji sprawdź połączenie pod kątem oznak nieszczelności, zgodnie z instrukcją konkretnego urządzenia.