一、墊片密封機(jī)理
泄漏即介質(zhì)從有限空間內(nèi)部流動(dòng)到外部,或者從外部進(jìn)入有限空間內(nèi)部。介質(zhì)流動(dòng)通過(guò)內(nèi)外空間的交界面即密封面發(fā)生泄漏。造成泄漏的根本原因是由于接觸面上存在間隙,而接觸面兩側(cè)的壓力差、濃度差則是泄漏的推動(dòng)力。由于泄漏面的形式及加工精度等因素的影響,密封面上存在間隙在所難免,這就會(huì)造成密封面不完全吻合,從而發(fā)生泄漏。要減少泄漏,就必須使接觸面大程度地嵌合,即減小泄漏通道的截面積、增加泄漏阻力,并使之大于泄漏推動(dòng)力。對(duì)密封面施加壓緊載荷,以產(chǎn)生壓緊應(yīng)力,可提高密封面的接觸程度,當(dāng)應(yīng)力增大到足以引起表面產(chǎn)生明顯的塑性變形,就可填補(bǔ)密封面的間隙,堵塞泄漏通道。使用墊片的目的就是利用墊片材料在壓緊載荷的作用下較容易產(chǎn)生塑性變形的特性,使之填平法蘭密封面的微小凹凸不平,從而實(shí)現(xiàn)密封。
二、 克林格墊片的泄漏形式
螺栓法蘭墊片連接中,墊片是主要的密封元件。對(duì)于非金屬墊片來(lái)說(shuō),連接的密封是通過(guò)擰緊螺栓,造成法蘭與墊片接觸表面及其墊片內(nèi)部較大的壓緊應(yīng)力,從而一方面使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)墊片密封來(lái)說(shuō),泄漏總是不可避免的。當(dāng)介質(zhì)以一定的壓力通過(guò)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,即所謂的“界面泄漏”和“滲透泄漏”[1],如圖3-2