Backup Ring คืออะไร? ทำไมงานแรงดันสูงถึงขาดไม่ได้

Backup Ring (แหวนรับแรงดัน) คืออะไร?

Backup Ring คือแหวนแข็งที่ใส่คู่กับโอริง ทำหน้าที่ อุดช่องว่าง (Clearance) ระหว่างชิ้นงานสองชิ้น เพื่อกันไม่ให้โอริงถูกแรงดันรีดหรือบี้ออกจากร่อง

อาการที่โอริงถูกแรงดันดันจนไหลออกจากร่องเรียกว่า Extrusion ซึ่งทำให้โอริงเสียรูป ฉีก และรั่วในที่สุด

หลักการทำงาน

• ไม่มี Backup Ring — แรงดันดันโอริงให้ไหลเข้าไปในช่องว่าง โอริงถูกรีดออกจากร่องและเสียหาย
• มี Backup Ring — แหวนแข็งอุดช่องว่างไว้ โอริงจึงคงรูปอยู่ในร่อง และทำหน้าที่ปิดผนึกได้ตามปกติ

ควรใช้ Backup Ring เมื่อไหร่?

• แรงดันสูง — โดยทั่วไปเริ่มพิจารณาตั้งแต่ประมาณ 100 bar ขึ้นไป
• ช่องว่างระหว่างชิ้นงานกว้าง — ยิ่งช่องว่างมาก โอริงยิ่งถูกรีดออกง่าย
• งานที่โอริงพังซ้ำ เพราะโดนรีดหรือบี้ออกจากร่อง
• งานกระบอกไฮดรอลิกที่แรงดันแกว่ง — แรงดันขึ้นลงบ่อยทำให้โอริงล้าและเสียรูปเร็ว

หากพบว่าโอริงตัวเดิมมีอาการเสียรูป ริมบี้ หรือมีเนื้อยางปลิ้นออกด้านหนึ่ง นั่นเป็นสัญญาณชัดเจนว่าควรใช้ Backup Ring ช่วย

วัสดุ Backup Ring ที่นิยมใช้

การเลือกวัสดุควรพิจารณาจาก แรงดันใช้งาน อุณหภูมิ และชนิดของเหลว ที่สัมผัสร่วมกัน เพื่อให้ทั้งโอริงและ Backup Ring ทำงานได้ยาวนาน

ถ้าไม่ใช้ Backup Ring ในงานแรงดันสูง จะเกิดอะไรขึ้น?

• โอริงถูกแรงดันรีดเข้าไปในช่องว่าง เสียรูปถาวร
• เนื้อยางปลิ้นหรือฉีกที่ขอบด้านหนึ่ง (ด้านตรงข้ามแรงดัน)
• รั่วซึมตามจุดต่อ แม้จะเพิ่งเปลี่ยนโอริงใหม่
• อายุการใช้งานสั้นกว่าปกติมาก ต้องถอดซ่อมซ้ำบ่อย

สรุปคือหากต้นเหตุมาจาก Extrusion การเปลี่ยนโอริงใหม่เพียงอย่างเดียวจะไม่ช่วย เพราะตัวใหม่จะพังด้วยสาเหตุเดิม

ข้อมูลที่ควรเตรียมก่อนสอบถาม Backup Ring

Backup Ring ต้องใช้ขนาดที่เข้ากับโอริงและร่องซีล การเตรียมข้อมูลให้ครบจะช่วยให้แนะนำได้แม่นยำขึ้น

• ขนาดโอริงที่ใช้อยู่ (ID x CS)
• ขนาดร่องซีล — เส้นผ่านศูนย์กลาง ความกว้าง และความลึกของร่อง
• แรงดันใช้งานสูงสุด (bar หรือ psi)
• อุณหภูมิใช้งาน และชนิดน้ำมัน/ของเหลว
• รูปโอริงของเก่า ให้เห็นลักษณะความเสียหาย
• รุ่นและประเภทของเครื่องจักร

สรุป

Backup Ring (แหวนรับแรงดัน) คือแหวนแข็งที่ใส่คู่กับโอริง เพื่ออุดช่องว่าง และกันโอริงถูกแรงดันรีดออกจากร่อง (Extrusion) เป็นชิ้นส่วนเล็ก ๆ แต่ให้การป้องกันที่สำคัญมาก

ควรใช้ในงานแรงดันสูง ช่องว่างกว้าง หรืองานที่โอริงพังซ้ำ และต้อง ใส่ให้ถูกด้าน คือฝั่งตรงข้ามแรงดัน พร้อมเลือกวัสดุ (PTFE / Nylon / PEEK) ให้เหมาะกับแรงดัน อุณหภูมิ และของเหลวที่ใช้งาน จะช่วยยืดอายุโอริงและลดการรั่วซ้ำได้อย่างชัดเจน