密封垫片的泄漏原因
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密封垫片的泄漏原因

来源:东莞市东晟密封件科技有限企业 - www.dshmf.com更新时间:2015-04-13

     一、密封垫片机理

  泄漏即介质从有限空间内部流动到外部,或者从外部进入有限空间内部。介质流动通过内外空间的交界面即密封面发生泄漏。造成泄漏的根本原因是由于接触面上存在间隙,而接触面两侧的压力差、浓度差则是泄漏的推动力。
  由于泄漏面的形式及加工精度等因素的影响,密封面上存在间隙在所难免,这就会造成密封面不完全吻合,从而发生泄漏。要减少泄漏,就必须使接触面最大程度地嵌合,即减小泄漏通道的截面积、增加泄漏阻力,并使之大于泄漏推动力。
  对密封面施加压紧载荷,以产生压紧应力,可提高密封面的接触程度,当应力增大到足以引起表面产生明显的塑性变形,就可填补密封面的间隙,堵塞泄漏通道。
  使用垫片的目的就是利用垫片材料在压紧载荷的作用下较容易产生塑性变形的特性,使之填平法兰密封面的微小凹凸不平,从而实现密封。
  二、 垫片密封的泄漏形式
  螺栓法兰垫片连接中,垫片是最主要的密封元件。对于非金属垫片来说,连接的密封是通过拧紧螺栓,造成法兰与垫片接触表面及其垫片内部较大的压紧应力,从而一方面使垫片表面与法兰表面紧密贴合、填满法兰表面的微间隙,另一方面减小垫片材料的孔隙率、亦即减小被密封流体的泄漏通道。
  由于任何制造或加工方法都不可能形成绝对光滑的理想表面,也不可能实现密封面间的完全嵌合以及密封件本身孔隙的完全阻塞,所以在相互接触的密封面间和密封件的内部总是存在着微小的间隙或通道。因而,对垫片密封来说,泄漏总是不可避免的。当介质以一定的压力通过螺栓法兰连接时,总会在密封点处出现泄漏,分析这种现象,可以发现它是以两种形式出现的,即所谓的“界面泄漏”和“渗透泄漏”。
  1、渗透泄漏
  非金属垫片通常由植物纤维、动物纤维、矿物纤维或化学纤维与橡胶粘结压制而成,或有柔性石墨等多孔材料制作而成。由于其组织疏松,致密性差,纤维与纤维之间存在无数微小间隙,很容易被介质浸透,特别是在压力作用下,介质会通过材料内部的孔隙渗透出来。这种发生在垫片材料内部的泄漏现象称为“渗透泄漏”。
  2、界面泄漏

  垫片压紧应力不足、法兰密封面粗糙、管道的热变形、机械变形以及振动等都会造成垫片与法兰密封面之间的贴合不严而发生泄漏。此外,螺栓法兰连接在操作工况下由于温度、压力的作用,螺栓变形伸长,垫片蠕变松弛、回弹能力下降,垫片材料的老化、变质等亦会造成垫片与法兰密封面之间的泄漏。这种发生在垫片与法兰密封面之间的泄漏称为“界面泄漏”。


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