螺栓-法蘭-墊片連接中,墊片是主要的密封元件。對(duì)于非金屬墊板墊片來說,連接的密封是通過擰緊螺栓,造成法蘭與墊片接觸表面及墊片內(nèi)部較大的壓緊應(yīng)力,從而一方面使墊板墊片表面與法蘭表面緊密貼合、填滿法蘭表面的微間隙,另一方面減小墊板墊片材料的孔隙率,亦即減小被密封流體的泄漏通道。由于任何制造或加工方法都不可能形成絕對(duì)光滑的理想表面,也不可能實(shí)現(xiàn)密封面間的完全嵌合以及密封件本身孔隙的完全阻塞,所以在相互接觸的密封面間和密封件的內(nèi)部總是存在著微小的間隙或通道。因而,對(duì)墊板墊片密封來說,泄漏總是不可避免的。當(dāng)介質(zhì)以一定的壓力通過螺栓-法蘭連接時(shí),總會(huì)在密封點(diǎn)處出現(xiàn)泄漏,分析這種現(xiàn)象可以發(fā)現(xiàn):它是以兩種形式出現(xiàn)的,即“界面泄漏”和“滲透泄漏”
1.界面泄漏
墊片壓緊應(yīng)力不足、法蘭密封面粗糙、管道的熱變形、機(jī)械變形以及振動(dòng)等都會(huì)造成墊片與法蘭密封面之間貼合不嚴(yán)密,從而發(fā)生泄漏。此外,螺栓-法蘭連接在操作工況下,由于溫度、壓力的作用,螺栓變形伸長(zhǎng),墊片蠕變松弛、回彈能力下降、墊片材料的老化、變質(zhì)等亦會(huì)造成墊片與法蘭密封面之間的泄漏,這種發(fā)生在墊片與法蘭密封面之間的泄漏稱為“界面泄漏”。
2.滲透泄漏
非金屬墊片通常由植物纖維、動(dòng)物纖維、礦物纖維或化學(xué)纖維與橡膠粘結(jié)壓制而成,或由柔性石墨等多孔材料制作而成。由于其組織疏松,致密性差,纖維與纖維之間存在無數(shù)微小間隙,很容易被介質(zhì)滲透,特別是在壓力作用下,介質(zhì)會(huì)通過材料內(nèi)部的孔隙滲透出來。這種發(fā)生在波齒復(fù)合墊片材料內(nèi)部的泄漏稱為“滲透泄漏” 。