影响垫片密封连接,导致泄漏的主要因素
1、气体的泄漏率大于液体的泄漏率,黏度小,泄漏率大。
2、工况的影响:介质的压力、温度等
① 介质两侧的压力差越大,介质就越易克服泄漏通道的阻力,泄漏就越容易;
② 垫片的弹、塑性变形量均随温度升高而增大,而回弹性能随温度升高而下降,蠕变量则随温度的升高而增大。且随着温度的升高,垫片的老化、失重、蠕变、松弛现象就会越来越严重。
此外,随着温度的升高,液体的黏度降低,而气体的黏度增加。温度越高,泄漏越容易发生。
3、法兰表面粗糙度的影响
通常表面粗糙度越小,泄漏量越小。这主要是由于粗糙度小的密封表面,其凹凸不平易被填平,从而使得界面泄漏大为减少。
4、垫片压紧应力的影响
垫片上的压紧力越大,其变形量就越大。垫片的变性一方面有效地填补了法兰表面的不平度,使得界面泄漏大为减少;另一方面使得垫片本身内部毛细孔被压缩,泄漏通道的截面减小,泄漏阻力增加,从而泄漏率大大减小。但如果垫片的压紧应力过大,则易将垫片压溃,从而失去回弹能力,无法补偿由于温度、压力引起的法兰面的分离,导致泄漏率急剧增大。因此要维持良好的密封,必须使垫片的压紧应力保持在一定的范围内。
5、垫片几何尺寸的影响
① 垫片厚度的影响
在同样的压紧载荷、同样的介质压力作用下,泄漏率随垫片厚度的增加而减小。这是由于在同样的轴向载荷作用下,厚垫片具有较大的压缩回弹量,在初始密封条件已经达到的情况下,弹性储备较大的厚垫片比薄垫片更能补偿由于介质压力引起的密封面间的相对分离,并使垫片表面保留较大的残余压紧应力,从而使泄漏率减少。
② 垫片宽度的影响
在一定的范围内,随着垫片宽度的增加,泄漏率呈线性递减。这是因为,在垫片有效宽度内介质泄漏阻力与泄漏通道的长度(正比于垫片宽度)成正比。但不能说垫片越宽越好,因为垫片越宽,垫片的表面积就越大,这样要在垫片上产生同样的压紧应力,宽垫片的螺栓力就要比窄垫片大得多。
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