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密封垫片失效产生泄露的原因及规避举措

发布日期: 点击:527

密封垫片就是防止泄露,具体来说是防止液体或气体通过垫片密封连接处泄漏出来,对于泵用垫片密封来说,主要被密封的介质一般为液体、气体或粉尘。那么影响垫片密封泄露的主要表现在以下两种情况:一是密封面上有间隙。二是密封部位两侧存在压力差。垫片密封需要解决的是消除或减小密封面之间的间隙。这种间隙包括密封面之间的间隙和密封装置本生内部的间隙。垫片失效产生泄露的原因主要有以下几种。

1、垫片上的压紧应力影响

      为了达到密封效果,需要对密封垫片施加足够大的压力,可以使其发生弹性或塑性变形,从而填补密封面的凹凸不平。但是在装配时由于达不到垫片所需的压紧力,又或者是长期运行中的机械振动使压紧螺栓松动,此外垫片材质的老化变形而丧失原来的弹性都会使垫片失效而产生泄漏。如果垫片的压紧应力过大,特别容易将垫片压碎,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。

2、垫片材质内部组织或厚度不均匀

      带有裂缝或折皱的纸板,使垫片本身形成了间隙,当作用在垫片上的力使垫片所产生的弹性变形不足以完全填充这些间隙时,泄漏也就不可避免了。

3、垫片密封的工况条件

      不同的压力、温度下,其泄漏率的大小不同。密封面两侧的压力差是泄漏的主要推动力,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。温度对连接结构的密封性能有很大的影响。研究表明,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,温度对介质的黏度也有很大的影响,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。

4、垫片的材质与所输送的介质不相适应

      由于泵所输送化工产品化学性质的多样性,以及为提高燃油的燃烧值或改变其燃烧后的生成物而在燃油中增加入了一些少量的添加剂后而使燃油的某些性质发生变化,所以选择和输送介质相适的垫片材质并非易事,因而也经常发生由于不相适应而使垫片发生侵蚀而产生泄漏的现象。

5、垫片材料尺寸的影响

      a、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。垫片厚度不同,建立初始密封的条件也不同,由于端面上摩擦力的影响,垫片表面呈三向受压的应力状态,材料的变形抗力较大;而垫片中部,受端部的影响较小,其变形抗力也较小。在同样的预紧载荷下,垫片中部较垫片表面更易产生塑性能变形,此时,建立初始密封也越困难,故当垫片厚度达到一定数值后,密封性能并无改变,甚至恶化。此外,垫片越厚,渗透泄漏的面积越大,渗透泄漏率也就越大。

      b、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经窄垫片大得多。

      泄漏从本质上来说是介质在空间上一种流动,即从有限的空间流动到无限的空间中,或者说从内部流动到外部,反之亦然。介质在两者之间流动的原因也就是泄漏本省的动力来源,泄漏通常发生在交界面的两端,发生的条件有两个:一是,交界处出现可供泄漏的截面积,二是,两端存在一定的压力差或是浓度差。

      首先任何设备或是机械的加工都会存在多多少少的精度问题,密封面上难免会出现间隙,很难达到完全的贴合,尤其是当两者的接触面硬度较高,不存在塑性变形的时候,比如法兰接头的连接,而介质尤其是气、液体优势无孔不入。所以泄漏难免会发生。

   

     在这里最好的方式就是采用密封垫片,因为在对密封面施加足够的预紧力后,密封垫片可以发生塑性变形。当应力增大到足以引起表面产生明显的塑性变形,就可填补密封面的间隙,堵塞泄漏通道。

     密封垫片失效产生泄露的原因及规避举措:知道其泄漏的原因那么根治这个问题就要从两方面入手,一是,如何减小泄漏截面积,二是,降低泄漏的动力。整体增加流动的阻力。

      使用垫片的目的就是利用垫片材料在压紧载荷的作用下较容易产生塑性变形的特性,使之填平法兰密封面的微小凹凸不平,从而实现密封。

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