Звичайне гумове 0-кільце є самоущільнювальним принципом, який зберігає свою функцію ущільнення, доки 0-кільце не деформується та не розм’якшиться. Це пояснюється тим, що саме тиск, який чинить 0-кільце, ущільнює невеликі дефекти.
Ущільнення теплообмінника не є однаковим для всього гумового листа. Герметична робота теплообмінника залежить насамперед від порівняння між миттєвою напругою ущільнення, спричиненою стисненням гумової прокладки, та робочим тиском теплообмінника. Якщо напруга ущільнення перевищує робочий тиск, ущільнення зберігається, а якщо ні, виникає витік. Тому найважливішим для ущільнення теплообмінника є те, щоб напруга ущільнення була якомога більшою і залишалася такою якомога довше.
Це означає, що гума зазнає релаксації напруги під час тривалої деформації, тобто напруга ущільнення з часом зменшується під дією постійного натягу або тиску. Вища релаксація напруги є важливим фактором обмеження терміну служби гумових прокладок теплообмінника. Існує два типи релаксації напруги, одна - це фізична релаксація, яка спричинена перегрупуванням між молекулами полімеру та частинками наповнювача, яка поступово наближається до рівноваги з деформацією гуми, а логарифм напруги ущільнення є лінійним з часом. Іншим типом релаксації є хімічна релаксація, яка зумовлена розривом хімічних зв’язків у гумовому з’єднанні. Окислення та температура є важливими факторами, що впливають на цей тип релаксації. Таким чином, швидкість релаксації напруги сильно залежить від температури та діапазону робочих температур для кожної гумової прокладки. Низькотемпературний нітрил підходить для низькотемпературного діапазону, тому релаксація напруги швидко погіршується з підвищенням температури, тоді як протилежне вірно для фторэластомерів, які придатні для високотемпературного діапазону.
Погано виготовлені прокладки з низькою щільністю зшивання мають високі швидкості релаксації напруги та малий термін служби прокладки. Однак збільшення щільності зшивання покращує релаксацію напруги, але знижує міцність гуми на розрив, що призводить до розриву гумової прокладки під високим навантаженням. Напруга ущільнення є функцією температури, і різні каучуки по-різному залежать від температури. Напруга ущільнення фторэластомерів сильно залежить від температури, тому в пластинчастих теплообмінниках, оснащених прокладками з фторэластомеру, можуть виникати холодні витоки.
На додаток до релаксації напруги, ще однією характеристикою гумових прокладок, яку часто забувають, є те, що фізичні властивості також дуже сильно залежать від температури. При високих температурах міцність на розрив і твердість гумових ущільнювачів знижується, хоча це зменшення змінюється від однієї гумової прокладки до іншої, але якщо прокладку потім стиснути і її кінцева міцність перевищена, може виникнути механічне пошкодження прокладки, наприклад дроблення.
Термін служби гумової прокладки теплообмінника можна описати наступним чином. Початкове ущільнювальне напруження виникає, коли прокладку монтують на пластину та стискають до її номінального розміру після складання, і починається релаксація напруги гумової прокладки. У період транспортування та монтажу теплообмінника температура теплообміну низька, а релаксація напруг помірна. Після запуску температура починає підвищуватися, а релаксація напруги стає сильнішою. Після певного періоду роботи теплообмінник необхідно зупинити для технічного обслуговування та очищення, і теплообмінник знову охолоне до початкової температури. Після повторного відкриття ущільнювальна напруга та релаксація напруги починаються знову. Після кількох повторень, у разі гарячого та холодного обміну, напруга ущільнення гумової прокладки зрештою знижується до рівня нижче мінімального напруги ущільнення, необхідного для підтримки ущільнення, і теплообмінник починає витікати, змушуючи його припинити роботу та замінити з новою гумовою прокладкою.
