Прокладка уплотнительного механизма
Утечка среды изнутри конечного пространства наружу или снаружи внутрь конечного пространства людей не хочет происходить. Среда течет через границу между внутренним и внешним пространством, то есть утечку через уплотнительную поверхность. Основной причиной утечки является наличие зазора между контактной поверхностью, а разница давлений между двумя сторонами контактной поверхности и разница концентраций являются движущей силой утечки. Из-за формы уплотнительной поверхности, точности обработки и других факторов, в результате чего уплотнительная поверхность не полностью совпадает, то есть уплотнительная поверхность появится на зазоре, и, таким образом, произойдет утечка. Для уменьшения утечки необходимо максимально заглубить контактные поверхности, т.е. уменьшить площадь поперечного сечения канала утечки и увеличить сопротивление утечке так, чтобы оно было больше, чем движущая сила утечки. Применение сжимающей нагрузки на уплотняющую поверхность может вызвать сжимающее напряжение, улучшить степень контакта уплотняющей поверхности. Когда напряжение увеличивается настолько, что вызывает значительную пластическую деформацию поверхности, оно может заполнить зазор между уплотняющими поверхностями, чтобы заблокировать канал утечки. Целью использования прокладок является заполнение небольших неровностей уплотнительной поверхности фланца с помощью прокладочного материала, который легче поддается пластической деформации под действием сжимающей нагрузки, для реализации уплотнения.
В фланцевых уплотнительных соединениях сила сжатия прокладки деформирует материал прокладки, заполняя тем самым микрозазор между фланцевыми уплотняющими поверхностями.
Виды протечек в герметичных соединениях
В фланцевых уплотнительных соединениях прокладка является основным уплотняющим элементом. Для неметаллических прокладок герметизация соединения осуществляется затягиванием болтов, в результате чего фланец и поверхность контакта прокладки, а также внутреннее напряжение прокладки увеличивают сжимающее напряжение, с одной стороны, делают поверхность прокладки и поверхность фланца близкими к поверхность фланца, заполняют поверхность фланца микрозазором, с другой стороны, уменьшают пористость материала прокладки, т. е. уменьшают канал утечки герметизируемой жидкости. Поскольку ни один метод обработки не позволяет сформировать абсолютно гладкую идеальную поверхность, также невозможно добиться того, чтобы поверхность уплотнения между полностью заделанной порой и порой самого уплотнения была полностью заблокирована, поэтому контактировали друг с другом между уплотняющими поверхностями и уплотнениями. внутри всегда существует небольшой зазор или канал. Таким образом, при уплотнении прокладки протечка всегда неизбежна. При подаче среды под определенным давлением через болто-фланцевое соединение всегда в месте уплотнения на месте утечки. Анализ этого явления можно найти в двух формах утечки: «утечка на интерфейсе» и «утечка на проникновение», как показано на рисунке 2.
1. Утечка интерфейса
Недостаточное напряжение сжатия прокладки, шероховатость уплотняющей поверхности фланца, термическая деформация, механическая деформация и вибрация трубопровода могут привести к тому, что прокладка и поверхность уплотнения фланца будут находиться между плохой посадкой и утечкой. Кроме того, фланцевое соединение в условиях эксплуатации из-за температуры, давления, деформации и удлинения болта, релаксации ползучести прокладки, снижения способности к отскоку, старения, износа материала прокладки и т. д. также может вызвать утечку между фланцем и уплотняющей поверхностью фланца. Это происходит в прокладке и уплотнительной поверхности фланца между утечками, называемыми «протечками на границе раздела».
2. Проникновенная утечка
Неметаллические прокладки обычно изготавливаются из растительных волокон, животных волокон, минеральных волокон или химических волокон и каучука, соединенных и спрессованных, или изготовлены из пористых материалов, таких как гибкий графит. Из-за рыхлой ткани и плохого уплотнения между волокнами и волокнами имеется бесчисленное множество крошечных промежутков, поэтому среда легко намокает, особенно под давлением, среда проникает через поры внутри материала. Это происходит в материале прокладки внутри утечки, называемой «протечкой проникновения».
