氟橡膠墊片因優異的耐溫、耐油、耐強酸堿與耐老化性能,被廣泛用于化工、制藥、石油煉化、食品飲料及新能源等高溫高壓或強腐蝕工況的密封場合。然而,在長期使用或安裝不當時,仍可能出現多種失效模式,導致泄漏、設備故障甚至安全事故。分析其失效機理并采取針對性預防措施,是保障密封可靠性的關鍵。
一、常見失效模式?
壓縮長久變形導致密封應力喪失?
氟橡膠在長期受壓或高溫下會發生分子鏈重排,導致無法全部回彈,密封接觸應力下降,形成微間隙而泄漏。高溫(>200℃)與長時間載荷會加速此過程。
預防:選型時依據工況溫度與壓力確定合適的硬度與壓縮率,避免過壓縮;定期檢測墊片厚度變化,必要時更換。
化學侵蝕與溶脹?
雖然FKM對多數油類、溶劑、酸堿有良好抗性,但對某些低分子量酮類、酯類、胺類及強極性溶劑可能發生溶脹或表面腐蝕,導致密封面貼合不良。
預防:嚴格按介質相容表選材,必要時進行浸泡試驗驗證;對未知介質先做小規模兼容性測試。
熱老化與龜裂?
長期暴露于高溫含氧環境會使氟橡膠表面或內部產生氧化裂解,表現為硬化、脆化、龜裂。
預防:控制運行溫度在設計范圍內,避免急冷急熱;在可能情況下選用耐更高溫度的改性FKM(如FKM-GFLT)。
安裝損傷?
對中不良、法蘭表面粗糙、安裝時劃傷或折疊墊片,會留下應力集中點或貫通缺陷,成為泄漏通道。
預防:確保法蘭面平整、清潔;使用合適潤滑劑避免拉扯;避免用銳器或過大力量壓入。
擠出與撕裂?
高壓工況下,若壓縮不足或墊片硬度過低,材料可能被擠入法蘭間隙造成撕裂或長久變形。
預防:高壓系統應選用硬度較高或帶增強層(如金屬骨架)的FKM墊片;合理設計法蘭間隙與螺栓間距。

二、系統性預防策略?
科學選型:結合介質種類、溫度、壓力、密封面粗糙度與所需壽命,確定FKM牌號、硬度與結構形式。
嚴格安裝:保持法蘭清潔、無損;使用無腐蝕潤滑劑(如硅脂或氟素脂);按對角順序均勻上緊螺栓,避免偏載。
運行監控:建立墊片更換周期與厚度/硬度抽檢制度;出現異常溫升或壓力波動應及時排查。
環境控制:減少急冷急熱循環,避免紫外線長期直射(戶外安裝需加防護罩)。
氟橡膠墊片的失效多源于壓縮變形、化學侵蝕、熱老化、安裝損傷與高壓擠出。通過材料相容性評估、合理的硬度與結構選型、規范安裝及運行監控,可顯著延長其密封壽命,降低維護成本與安全風險,為苛刻工況提供穩定可靠的密封保障。