一、密封墊圈原理

泄漏是指介質(zhì)從受限空間內(nèi)部流向外部，或進(jìn)入受限空間內(nèi)部。介質(zhì)流通過(guò)內(nèi)外空間的交界面，即突然泄漏。泄漏的根本原因是接觸面有間隙，接觸面兩側(cè)的壓差和濃度差是泄漏的驅(qū)動(dòng)力。

由于泄漏表面的形式、尺寸精度等因素，突出表面的間隙不可避免，導(dǎo)致突出表面不完全一致，然后發(fā)生泄漏。為了減少泄漏，接觸面必須最大限度地嵌入，即減少泄漏通道的截面積，提高泄漏阻力，使其大于泄漏驅(qū)動(dòng)力。

對(duì)突出表面施加壓力負(fù)荷，產(chǎn)生卡緊應(yīng)力，可提高密封面的接觸水平。當(dāng)應(yīng)力足以引起表面明顯的塑性變形時(shí)，可以填補(bǔ)密封面的間隙，堵塞泄漏通道。

使用墊片的目的是利用墊片材料在壓縮負(fù)荷的影響下容易產(chǎn)生塑性變形，使其填充法蘭密封面細(xì)微不均勻，從而實(shí)現(xiàn)密封。

二、墊片封閉泄漏方式

墊片是螺栓法蘭墊片連接中最重要的密封元件。對(duì)于非金屬墊片，連接密封是由擰緊螺栓，導(dǎo)致法蘭與墊片接觸表面和墊片內(nèi)部卡緊應(yīng)力大，一方面使墊片表面與法蘭表面緊密接合，填充法蘭表面的微間隙，另一方面降低墊片材料的孔隙率，即減少密封流體的泄漏通道。

由于任何制造或加工過(guò)程都不可能產(chǎn)生絕對(duì)光滑的理想表面，也不可能完全嵌入突出表面，完全堵塞密封本身的孔隙，因此在相互接觸的突出表面和密封內(nèi)部總是有細(xì)微的間隙或通道。因此，對(duì)于墊片密封，泄漏總是不可避免的。當(dāng)介質(zhì)在一定壓力下通過(guò)螺栓法蘭連接時(shí)，密封點(diǎn)總是有泄漏。通過(guò)分析這種情況，我們可以發(fā)現(xiàn)它以兩種方式出現(xiàn)，即所謂的“界面泄漏”和“滲漏泄漏”。

1、滲入泄漏

非金屬墊片一般由植物纖維、動(dòng)物纖維、礦物纖維或合成纖維與橡膠粘接壓制而成，或由柔性石墨等多孔結(jié)構(gòu)加工而成。由于其組織松散，致密性差，纖維與纖維之間有無(wú)數(shù)細(xì)微的縫隙，容易被介質(zhì)浸泡，特別是在壓力作用下，介質(zhì)會(huì)通過(guò)材料內(nèi)部的孔隙滲透。墊片材料內(nèi)部發(fā)生的這種泄漏稱為“滲漏”。

2、界面泄漏

墊片卡緊應(yīng)力不足、法蘭突面粗糙、管道熱膨脹、機(jī)械變形和振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致墊片與法蘭突面之間的緊密性和泄漏。此外，螺栓法蘭連接由于溫度和壓力、螺栓變形和伸展、墊片蠕變松弛、彈性下降、墊片材料老化和變質(zhì)也會(huì)導(dǎo)致墊片與法蘭突面之間的泄漏。墊片與法蘭突面之間的這種泄漏被稱為“界面泄漏”。

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