배관 연결 시스템에서, 조합 클램프그리고 고무 조인트시스템의 밀봉 및 안정성을 보장하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 고무 조인트는 크기는 작지만 매우 중요한 역할을 합니다. 최근에는딘센 품질 검사팀은 클램프 적용 시 두 가지 고무 연결부의 성능에 대해 일련의 전문 테스트를 실시하여 경도, 인장 강도, 파단 신율, 경도 변화 및 오존 테스트 등의 차이를 비교함으로써 고객의 요구에 더욱 잘 부응하고 맞춤형 솔루션을 제공합니다.
파이프 연결에 흔히 사용되는 부속품인 클램프는 주로 고무 조인트를 이용하여 밀봉 기능을 수행합니다.클램프를 조이면 고무 조인트가 압착되어 파이프 연결부의 틈을 메우고 유체 누출을 방지합니다. 동시에 고무 조인트는 온도 변화, 기계적 진동 등 파이프 내부의 응력을 완충하여 파이프 접합면의 손상을 방지하고 전체 배관 시스템의 수명을 연장합니다. 클램프에 사용되는 고무 조인트의 성능은 각기 다르며, 이는 배관 시스템의 작동 효율에 직접적인 영향을 미칩니다.
본 실험에서는 DS사의 대표적인 고무 접합부 두 가지, 즉 DS-06-1 고무 접합부와 DS-EN681 고무 접합부를 선정하였다.
실험 장비 및 도구:
1. 쇼어 경도계: 고무 링의 초기 경도와 다양한 실험 조건 후의 경도 변화를 ±1 쇼어 A의 정확도로 정밀하게 측정하는 데 사용됩니다.
2. 만능 재료 시험기: 다양한 인장 조건을 모사할 수 있으며, 고무 링의 인장 강도와 파단 신율을 정확하게 측정할 수 있고, 측정 오차는 매우 작은 범위 내에서 제어됩니다.
3. 오존 노화 시험 챔버: 오존 농도, 온도, 습도 등의 환경 변수를 정밀하게 제어할 수 있으며, 오존 환경에서 고무 링의 노화 성능을 시험하는 데 사용됩니다.
4. 버니어 캘리퍼, 마이크로미터: 고무 링의 크기를 정확하게 측정하고 후속 성능 계산을 위한 기본 데이터를 제공하는 데 사용됩니다.
실험 시료 준비
고무 링 DS-06-1 및 DS-EN681 배치에서 무작위로 여러 샘플을 선택했습니다. 각 샘플은 기포나 균열과 같은 결함이 없는지 육안으로 검사했습니다. 실험 전에 샘플은 성능 안정화를 위해 표준 환경(온도 23℃±2℃, 상대 습도 50%±5%)에 24시간 동안 보관했습니다.
비교 실험 및 결과
경도 시험
초기 경도: 쇼어 경도계를 사용하여 고무 링 DS-06-1과 고무 링 DS-EN681의 서로 다른 부위에서 3회 측정하고 평균값을 구하였다. 고무 링 DS-06-1의 초기 경도는 75 쇼어 A이고, 고무 링 DS-EN681의 초기 경도는 68 쇼어 A이다. 이는 고무 링 DS-06-1이 초기 상태에서 비교적 단단하고, 고무 링 DS-EN681은 더 유연함을 보여준다.
경도 변화 시험: 일부 시료를 고온(80℃) 및 저온(-20℃) 환경에 48시간 동안 노출시킨 후 경도를 다시 측정하였다. 고무 링 DS-06-1의 경도는 고온 후 72 Shore A로 감소하였고, 저온 후에는 78 Shore A로 증가하였다. 고무 링 DS-EN681의 경도는 고온 후 65 Shore A로 감소하였고, 저온 후에는 72 Shore A로 증가하였다. 두 고무 링 모두 온도에 따라 경도가 변화함을 알 수 있으나, 고무 링 DS-EN681의 경도 변화 폭이 상대적으로 더 크다.
인장 강도 및 파단 신율 시험
1. 고무 링 시편을 표준 아령 모양으로 만들고 만능 재료 시험기를 사용하여 50mm/min의 속도로 인장 시험을 수행합니다. 시편이 파괴될 때의 최대 인장력과 신장률을 기록합니다.
2. 여러 차례 시험 후 평균값을 구하였다. 고무 링 DS-06-1의 인장 강도는 20MPa이고 파단 신율은 450%이며, 고무 링 DS-EN681의 인장 강도는 15MPa이고 파단 신율은 550%이다. 이는 고무 링 DS-06-1이 더 높은 인장 강도를 가지고 있어 더 큰 인장력을 견딜 수 있는 반면, 고무 링 DS-EN681은 더 높은 파단 신율을 가지고 있어 인장 과정에서 파손 없이 더 큰 변형을 일으킬 수 있음을 보여준다.
오존 실험
고무 링 DS-06-1과 고무 링 DS-EN681 시료를 오존 노화 시험 챔버에 넣고, 오존 농도를 50ppm, 온도를 40℃, 습도를 65%, 시간을 168시간으로 설정하였다. 실험 후, 시료 표면의 변화를 관찰하고 성능 변화를 측정하였다.
1. 고무 링 DS-06-1 표면에 미세한 균열이 발생했으며, 경도는 70 Shore A로, 인장 강도는 18MPa로, 파단 신율은 400%로 떨어졌다.
1. 고무 링 DS-EN681의 표면 균열이 더욱 뚜렷하게 나타났고, 경도는 62 Shore A로, 인장 강도는 12MPa로, 파단 신율은 480%로 감소했습니다. 이러한 결과는 오존 환경에서 고무 링 DS-06-1의 노화 저항성이 고무 링 B보다 우수함을 보여줍니다.
고객 사례 수요 분석
1. 고압·고온 배관 시스템: 이러한 고객은 고무 링의 밀봉 성능과 고온 저항성에 대해 매우 높은 요구 사항을 가지고 있습니다. 누출을 방지하기 위해서는 고무 링이 고온·고압 조건에서도 우수한 경도와 인장 강도를 유지해야 합니다.
2. 옥외 및 습한 환경의 배관: 고객은 장기적인 신뢰성을 확보하기 위해 고무 링의 내후성 및 오존 노화 저항성에 대해 우려하고 있습니다.
3. 잦은 진동이나 변위가 발생하는 배관: 고무 링은 배관의 동적 변화에 적응할 수 있도록 높은 파단 신장률과 우수한 유연성을 가져야 합니다.
맞춤형 솔루션 제안
1. 고압 및 고온 배관 시스템의 경우: 고무 링 A를 권장합니다. 높은 초기 경도와 인장 강도, 그리고 고온 환경에서의 비교적 작은 경도 변화로 고압 밀봉 요구 사항을 효과적으로 충족할 수 있습니다. 또한, 고무 링 DS-06-1의 배합을 최적화하고 고온 내성 첨가제를 첨가하여 고온에서의 성능 안정성을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
2. 옥외 및 습한 환경의 배관: 고무 링 DS-06-1은 오존 저항성이 우수하지만, 항오존 코팅과 같은 특수 표면 처리 공정을 통해 보호 기능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 비용에 민감하고 성능 요구 수준이 다소 낮은 고객의 경우, 고무 링 DS-EN681의 배합을 개선하여 항오존제 함량을 높여 오존 노화 저항성을 향상시킬 수 있습니다.
3. 잦은 진동이나 변위가 발생하는 배관의 경우: DS-EN681 고무링은 높은 파단 신율을 가지고 있어 이러한 환경에 더욱 적합합니다. 성능을 더욱 향상시키기 위해 특수 가황 공정을 통해 고무링의 내부 구조를 개선하고 유연성 및 피로 저항성을 강화할 수 있습니다. 또한 설치 시 배관의 진동 에너지를 효과적으로 흡수하기 위해 고무링과 함께 완충 패드를 사용하는 것이 좋습니다.
본 종합적인 고무링 비교 실험 및 맞춤형 솔루션 분석을 통해 다양한 고무링의 성능 차이를 명확히 파악하고, 고객의 특정 요구에 맞춘 솔루션을 제공하는 방법을 알 수 있었습니다. 이러한 내용이 배관 시스템 설계, 설치 및 유지보수에 종사하는 전문가들에게 유용한 참고 자료가 되어, 더욱 안정적이고 효율적인 배관 연결 시스템 구축에 도움이 되기를 바랍니다.
관심 있으시면 연락주세요.딘센
게시 시간: 2025년 4월 10일
