瀏覽數(shù)量: 12 作者: 本站編輯 發(fā)布時(shí)間: 2022-12-19 來(lái)源: 本站
對(duì)墊片密封來(lái)說(shuō),其泄露狀況與被密封介質(zhì)的物性,工況條件,法蘭密封面的表面粗糙度,壓緊應(yīng)力以及墊片的基本特性,尺寸,加載卸載歷程等諸多因素有關(guān)。 1.被密封介質(zhì)物性的影響 采用同樣的密封連接形式,在同樣的工況條件下,氣體的泄露率大于液體的泄露率,氫氣的泄露率大于氮?dú)獾男孤堵?。這主要是由于被密封介質(zhì)的物性參數(shù)不同所造成的。在被密封介質(zhì)的物理性質(zhì)中,粘度的影響最大。黏度是流體內(nèi)摩擦力的量度,對(duì)于黏度大的介質(zhì),其泄露阻力大,泄露率就??;對(duì)于黏度小的介質(zhì),其泄露阻力小,泄露率就大。 2.工況的影響 墊片密封的工況條件包括介質(zhì)的壓力,溫度等。不同的壓力和溫度下,墊片泄露率的大小不同。密封面兩側(cè)的壓力差是泄露的主要推動(dòng)力,壓力差越大,介質(zhì)越容易克服泄露通道的阻力,泄露越容易;溫度對(duì)連接結(jié)構(gòu)的密封性能有很大的影響。研究表明,墊片的彈,塑性變形量均隨溫度的增大而增大,而回彈性能隨溫度的增高而下降,蠕變量則隨溫度的升高而增大。而且隨著溫度的升高,墊片的老化,失重,蠕變和松弛現(xiàn)象都會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。此外,溫度對(duì)介質(zhì)的黏度也有很大的影響,隨著溫度的升高,液體的黏度降低,而氣體的黏度增加.溫度越高,泄露越容易發(fā)生。 3.法蘭密封面表面粗糙度的影響 相同的墊片預(yù)緊比壓下,法蘭密封面的表面粗糙度不同,泄露率也不一樣。通常,表面粗糙度越小,泄露量越小。研磨過(guò)的法蘭密封面的密封效果要比末研磨的法蘭密封面的密封效果好。這主要是由于表面粗糙度小的密封表面,其凹凸不平易被填平,從而使得界面泄露大為減少。 4.墊片壓緊應(yīng)力的影響 墊片的壓緊應(yīng)力越大,其變形量就越大。墊片的變形,一方面有效地填補(bǔ)了法蘭表面上的不平度,使界面泄露大為減少;另一方面,是墊片本身的毛細(xì)孔被壓縮,泄露通道的截面減小,泄露阻力增加,從而使泄露率大大減小。但如果墊片的壓緊應(yīng)力過(guò)大,則易將墊片壓潰,從而失去回彈能力,無(wú)法補(bǔ)償由于溫度,壓力引起的法蘭面的分離,導(dǎo)致泄露率急劇增大。因此要維持良好的密封,必須是墊片的壓緊應(yīng)力保持在一定的范圍內(nèi)。 5.墊片性能的影響 墊片的基本特性主要包括兩部分,一是墊片的力學(xué)性能,它包括墊片的壓縮回彈特性,蠕變和應(yīng)力松弛特性等;二是墊片的基本密封性能,墊片的基本性能對(duì)連接的密封性能影響很大。螺栓-法蘭-墊片連接(即法蘭接頭)的密封,本質(zhì)上是通過(guò)墊片變形,增加流體流動(dòng)阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。墊片的壓縮特性部分地反映了其表面與法蘭面的嵌合所形成的初始密封能力。在操作條件下,由于螺栓的伸長(zhǎng)和法蘭的變形,使法蘭面的墊片產(chǎn)生相對(duì)分離(墊片所受壓縮應(yīng)力減少)的傾向,這時(shí)連接的緊密與否很大程度上取決于墊片的回彈能力。蠕變和松弛是導(dǎo)致高溫密封連接泄露率增大的重要原因。墊片密封性能表征了泄露率與介質(zhì)壓力,墊片殘余壓緊應(yīng)力和溫度的關(guān)系,是表征墊片密封能力的一項(xiàng)綜合性能標(biāo)。 6.墊片尺寸的影響主要包括墊片厚度及墊片寬度的影響兩項(xiàng)。(1)墊片厚度的影響 在同樣的壓緊載荷,同樣的介質(zhì)壓力作用下,泄露率隨墊片厚度的增加而減少。這是由于在同樣的軸向載荷的作用下,厚墊片具有較大的壓縮回彈量,在達(dá)到初始密封的條件下,彈性儲(chǔ)備較大的厚墊片,比起薄墊片能更好地補(bǔ)償由于介質(zhì)壓力引起的密封面間的相對(duì)分離,并使墊片表面保留較大的殘余壓緊應(yīng)力,從而使泄露率減少。但不能說(shuō)墊片越厚其密封性能越好。這是因?yàn)閴|片厚度不同,建立初始密封的條件也不同,由于端面上摩擦力的影響,墊片表面呈三向受壓的應(yīng)力狀態(tài),材料的變形抗力較大;墊片中部,受端部的影響較小,其變形抗力也較小。在同樣的預(yù)緊載荷下,墊片中部較墊片表面更易產(chǎn)生塑性變形,此時(shí)建立初始密封面也越困難,故當(dāng)墊片厚度達(dá)到一定數(shù)值以后,密封性能并無(wú)改變甚至惡化。此外,墊片越厚,滲透泄露的截面積越大,滲透泄漏率也就越大。(2)墊片寬度的影響在一定的范圍內(nèi),隨著墊片寬度的增加,泄漏率呈線性遞減。這是因?yàn)樵趬|片有效寬度內(nèi)介質(zhì)泄漏阻力與泄漏通道的長(zhǎng)度(正比于墊片寬度)成正比。但也不能說(shuō),墊片越寬越好,因?yàn)閴|片的表面積就越大,此時(shí)要在墊片上產(chǎn)生同樣的壓緊應(yīng)力,寬墊片的螺栓力就要比窄墊片大得多。
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