Cần xem xét vòng chống đùn khi tổ hợp áp suất, nhiệt độ, vật liệu và khe hở có nguy cơ đẩy O-ring ra khỏi vùng được đỡ. Vòng này phải được chọn cùng rãnh và hướng áp suất; không thể quyết định chỉ bằng câu “máy chạy áp cao”. Nếu thay gioăng nhiều lần vẫn rò, hãy kiểm tra cả cụm lắp trước khi đặt thêm vòng.
Vòng chống đùn làm gì trong bộ gioăng?
Vòng chống đùn, còn gọi là back-up ring, đỡ O-ring tại phía khe hở mà cao su có thể bị ép vào. Nó không thay thế phần tử làm kín. Catalogue Static Seals của Trelleborg, mục Back-up Rings mô tả đây là chi tiết hỗ trợ bằng vật liệu chống đùn, lắp cùng gioăng đàn hồi.
Vì vậy, khi hỏi mua nên tách thành hai dòng: O-ring và vòng chống đùn đi kèm. Ghi mã cho từng chi tiết, số lượng và vị trí trong bản vẽ. Một vòng màu trắng nằm cạnh gioăng đen chưa đủ để xác định vật liệu hoặc mã thay thế.
Dấu hiệu nào cần nghĩ đến hiện tượng đùn gioăng?
Mép O-ring ở phía áp thấp bị sứt, xơ hoặc mất từng mẩu là dấu hiệu thường gặp. Parker O-Ring Handbook, mục 10.1.1.2 liên hệ dạng hỏng này với khe hở lớn, đỉnh áp suất, vật liệu quá mềm hoặc suy giảm do môi chất, độ lệch tâm và cạnh rãnh không phù hợp.
Đây là dấu hiệu để điều tra, chưa phải kết luận chỉ từ một bức ảnh. Vết cắt do đi qua cạnh sắc lúc lắp có thể cần hướng xử lý khác; xem thêm cách lắp O-ring tránh xoắn và cắt mép. Giữ mẫu hỏng, chụp cả vòng lẫn rãnh và ghi vị trí vết hỏng trước khi vệ sinh.
Đừng chọn chỉ theo áp suất danh nghĩa
SKF, phần Extrusion gaps and back-up rings nêu rằng khe hở cho phép phụ thuộc chủ yếu vào vật liệu làm kín, nhiệt độ và áp suất. Khi tổ hợp thực tế vượt giới hạn cho phép, cần đánh giá giải pháp chống đùn. Các đồ thị trong catalogue có điều kiện thử riêng; không lấy một điểm trên đồ thị rồi áp cho mọi hợp chất và môi chất.
Phiếu yêu cầu nên ghi áp suất làm việc, đỉnh áp nếu đã xác định, nhiệt độ tại vị trí gioăng và chất lỏng sử dụng. Kèm kích thước chi tiết kim loại cùng dung sai. Nếu chỉ có mẫu tháo máy, chuẩn bị số đo theo hướng dẫn đo kích thước gioăng, nhưng vẫn cần đối chiếu rãnh thực tế.
Một vòng hay hai vòng, đặt về phía nào?
Với áp suất chỉ tác dụng từ một phía, vòng chống đùn nằm ở phía áp thấp của O-ring, nơi cần chặn đường cao su bị ép vào khe hở. Nếu hướng áp suất tại chính vị trí làm kín có thể đảo chiều, bố trí thông thường là một vòng chống đùn ở mỗi bên O-ring. Cách phân biệt này được thể hiện trong hình 55 của catalogue O-ring Trelleborg.
Không suy ra hướng lắp từ tên gọi “xi lanh hai chiều” mà bỏ qua vị trí cụ thể của gioăng. Trong hồ sơ, đánh dấu cửa áp suất và các trạng thái vận hành trên bản vẽ lắp. Người duyệt kỹ thuật cần xác nhận phía nào thực sự chịu áp ở từng trạng thái.
Không nhét thêm vòng vào một rãnh chưa kiểm tra
SKF phân biệt chiều rộng rãnh cho bộ không có, có một hoặc có hai vòng chống đùn. Chi tiết bổ sung cần không gian lắp tương ứng. Do đó, rãnh đang dùng O-ring đơn không tự động phù hợp với bộ vòng mới; phải kiểm tra lại thiết kế thay vì cố ép cho vừa. Xem mục Housing groove width của SKF.
Về kiểu dáng, có vòng liền, vòng cắt và vòng xoắn; vật liệu có thể thuộc nhóm PTFE, cao su hoặc nhựa kỹ thuật. Trang sản phẩm Back-up Ring của Trelleborg liệt kê các dạng này. Khi thay thế, hãy dùng mã thiết kế đã xác nhận, không chọn chỉ theo màu sắc hoặc cảm giác cứng tay.
Checklist gửi cho bên cung cấp hoặc bộ phận thiết kế
Có thể dùng danh sách dưới đây làm phiếu trao đổi. Những mục chưa biết nên ghi “cần xác minh”, để tránh nhà cung cấp hiểu nhầm đó là thông số đã chốt.
- Nhận dạng: mã máy, vị trí làm kín, mã phụ tùng cũ và phiên bản bản vẽ.
- Bộ chi tiết: mã O-ring, mã vòng chống đùn nếu có, số lượng và thứ tự lắp hiện tại.
- Kích thước: bản vẽ rãnh, chi tiết đối tiếp, dung sai; tách số đo mẫu cũ khỏi kích thước danh nghĩa.
- Điều kiện: môi chất, nhiệt độ, áp suất và hướng áp suất tại gioăng; ghi nguồn của từng thông tin.
- Hiện tượng: thời điểm bắt đầu rò, ảnh mẫu và rãnh, thay đổi vật tư hoặc chế độ vận hành gần nhất.
- Xác nhận: người duyệt phương án thay, bộ mã vật tư cuối cùng và tiêu chí thử kín theo tài liệu thiết bị.
Ví dụ, hai báo giá cùng ghi “O-ring kèm vòng trắng” vẫn chưa đủ để so sánh. Yêu cầu mỗi bên ghi riêng mã O-ring, mã vòng chống đùn, số lượng và bản vẽ áp dụng. Chỉ khi các dòng này rõ ràng mới đối chiếu được phạm vi cung cấp, tránh mua đúng đường kính nhưng sai cấu hình.
Câu hỏi thường gặp
Chỉ đổi sang O-ring cứng hơn có giải quyết được không?
Độ cứng là một yếu tố, không phải câu trả lời cho mọi trường hợp. Nếu nguyên nhân nằm ở khe hở, đỉnh áp hoặc môi chất làm suy giảm cao su, cần xử lý đúng nguyên nhân. Không tự tăng độ cứng theo cảm tính rồi bỏ qua việc đánh giá bộ làm kín.
Có vòng chống đùn thì khỏi kiểm tra tương thích hóa chất?
Không. Vòng chống đùn hỗ trợ cơ học; hồ sơ vẫn cần đúng mã vật liệu tiếp xúc môi chất. Khi cần dữ liệu để trao đổi với bên cung cấp, xem cách đọc kết quả thử ngâm cao su trong chất lỏng.
Thiếu bản vẽ thì nên bắt đầu từ đâu?
Bắt đầu bằng mã thiết bị, ảnh vị trí lắp và mẫu cũ được đánh dấu rõ. Yêu cầu người phụ trách xác nhận cấu hình trước khi đặt lô thay thế. Không dùng một bộ gioăng lắp lọt làm bằng chứng rằng thiết kế đã phù hợp.
Tôi là Nguyễn Trọng Đạt – Quản lý sản xuất và kỹ thuật của Công ty TNHH cao su kỹ thuật Khánh Đạt. Với chuyên môn hơn 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất cao su và cung cấp các sản phẩm làm từ cao su. Một số khách hàng chúng tôi đã cung cấp: Tập đoàn than khoáng sản Việt Nam, EVN, PTSC cùng nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước.
