昌暉儀表通過分析影響墊片密封的因素有哪些,以此來解答是不是墊片越厚越寬密封就越好的問題,對儀表工正確使用墊片和選擇墊片有所幫助。
從技術上來講,墊片密封要做到完全不泄漏是很困難的,但對于昂貴、有毒、有腐蝕性、易燃易爆的介質,應將泄漏量降到最低。應注意的是,若某種泄漏檢測儀測出的泄漏量為零,也并不意味著“零泄漏”,因為儀器自有它的靈敏度極限。
影響墊片密封的因素有哪些?
1、介質物性
同樣密封、同樣工況下,氣體的泄漏率大于液體,氫氣泄漏率大于氮氣......被密封介質的物理性質中,黏性的影響最大,對于黏度大的介質,其泄漏阻力就大,泄漏率就小。
2、工況
密封面兩側的壓力差是泄漏的主要推動力,壓差越大,介質就越容易克服泄漏通道的阻力,泄漏就越容易。溫度越高,墊片的彈、塑性變形、蠕變量就越大,而回彈性能隨著溫度的升高而下降。并且溫度升高,還會導致墊片的老化、失重、蠕變、松弛等越來越嚴重,并且溫度升高還會使氣體的黏度增加(液體的黏度下降)。
3、密封面粗糙度
在相同的預緊比壓下,法蘭密封面粗糙度越小,表面上的凹凸不平處越容易被填平,泄漏量就越小。當然,粗糙度越小,加工成本越高。理論上,如果密封面完全光滑、平行,并有足夠的剛度,它們可以僅依靠緊固件夾持、而無需墊片就能實現密封。
4、壓緊力
墊片所受的壓緊力越大,其變形就越大,墊片的變形一方面能有效填平法蘭表面的不平,另一方面還能夠壓縮墊片內部的毛細孔,使泄漏率大為減小。但如果壓緊力過大,也容易將墊片壓潰,使墊片失去回彈能力,無法補償由于溫度、壓力引起的法蘭面分離。
5、墊片的力學性能
墊片的壓縮特性部分地反應了其表面與法蘭面嵌合,形成初始密封的能力。而在操作條件下,由于螺栓的伸長和法蘭的變形,法蘭面和墊片出現相對分離的趨勢,此時連接的緊密很大程度上取決于墊片的回彈能力。蠕變和松弛二者是相互聯系的,它們反應了材料在一定的溫度和載荷作用下,變形隨時間增加而增加,應力隨時間增加而減小的規律。蠕變和松弛是導致高溫密封連接泄漏率增大的原因。
6、墊片厚度
適當厚度的墊片,可以保有一定的壓縮回彈量,補償工作狀態下密封面間的相對分離,并且墊片表面還能夠保留較大的殘余壓緊力,從而減小泄漏率。但如果墊片過厚,會使得建立初始密封困難。這是因為,受端面摩擦力的影響,墊片表面呈三向受壓應力狀態,材料的變形抗力較大。但墊片中部受端面的影響小,變形抗力也較小,更容易產生塑性變形。另外,墊片越厚,其直接暴露于介質的泄漏面積也越大。
7、墊片寬度
在墊片有效寬度內,介質泄漏阻力與泄漏通道的長度(正比于墊片寬度)成正比,但如果墊片過寬,墊片的表面積越大,要產生相同的壓緊力,就需要更大的螺栓載荷。
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