Mecanisme de etanșare a garniturii
Scurgerea este fenomenul nedorit al media care curge din interiorul unui spațiu finit în exterior sau din exterior în interiorul unui spațiu finit. Scurgerea are loc atunci când mediul curge prin interfața dintre spațiul interior și cel exterior, adică suprafața de etanșare. Cauza principală a scurgerii este existența unui gol în suprafața de contact, în timp ce diferența de presiune dintre cele două părți ale suprafeței de contact, diferența de concentrație este forța motrice a scurgerii. Datorită formei suprafeței de etanșare și a preciziei de prelucrare și a altor factori, rezultă că suprafața de etanșare nu se potrivește exact, adică va exista un gol pe suprafața de etanșare și, astfel, se produce scurgeri. Pentru a reduce scurgerea, este necesar să se maximizeze imbricarea suprafețelor de contact, adică să se reducă aria secțiunii transversale a căii de scurgere și să se mărească rezistența la scurgere astfel încât să fie mai mare decât împingerea de scurgere. O sarcină de compresiune aplicată suprafeței de etanșare poate produce o solicitare de compresiune care crește gradul de contact dintre suprafețele de etanșare, iar atunci când stresul crește suficient pentru a provoca o deformare plastică semnificativă a suprafeței, golul din suprafața de etanșare poate fi umplut până la obturare. calea scurgerii. Scopul utilizării garniturii este de a utiliza materialul garniturii sub acțiunea sarcinii de compresiune este mai ușor să producă caracteristici de deformare plastică, astfel încât să umple suprafața de etanșare a flanșei denivelării mici, astfel încât să se realizeze etanșarea.
Într-o îmbinare etanșată cu flanșă, forța garniturii de compresie deformează materialul garniturii pentru a umple micro-spațiul dintre suprafețele de etanșare a flanșei.
Forme de scurgere în îmbinările etanșe ale garniturii
În îmbinările etanșate cu flanșă, garnitura este principalul element de etanșare. În cazul garniturii nemetalice, conexiunea se etanșează prin strângerea șuruburilor, provocând o presiune mare de compresiune pe suprafața de contact dintre flanșă și garnitură și în interiorul garniturii, care pe de o parte face ca suprafața garniturii să se potrivească strâns cu suprafața flanșei și umple micro-spațiul de pe suprafața flanșei și, pe de altă parte, reduce porozitatea materialului de etanșare, adică reduce canalul de scurgere al fluidului care este etanșat. Deoarece nu este posibil să se formeze o suprafață ideală absolut netedă prin nicio metodă de prelucrare și nici nu este posibil să se realizeze o îmbinare completă între suprafețele de etanșare și o blocare completă a porilor etanșării în sine, există întotdeauna mici goluri sau canale între suprafețele de etanșare în contact între ele și în interiorul etanșării. Ca urmare, scurgerile sunt întotdeauna inevitabile pentru garniturile de etanșare. Când un mediu trece printr-o conexiune șurub-flanșă la o anumită presiune, există întotdeauna o scurgere la punctul de etanșare. Analiza acestui fenomen dezvăluie că scurgerea apare sub două forme, și anume „scurgeri de interfață” și „scurgeri de permeație”.
1. Scurgeri la interfață
Tensiunea de compresiune insuficientă a garniturii, suprafața aspră de etanșare a flanșei, deformarea termică, deformarea mecanică și vibrația țevii pot provoca scurgeri din cauza potrivirii proaste între garnitură și suprafața de etanșare a flanșei. În plus, îmbinările cu flanșă în condiții de funcționare din cauza rolului temperaturii, presiunii, alungirea deformarii șuruburilor, relaxarea fluajului garniturii, rezistența, îmbătrânirea materialului garniturii, deteriorarea etc. vor provoca, de asemenea, scurgeri între flanșă și suprafața de etanșare a flanșei. Acest tip de scurgere între garnitură și suprafața de etanșare a flanșei se numește „scurgere de interfață”.
2. Scurgeri de penetrare
Garniturile nemetalice sunt de obicei realizate din fibre vegetale, animale, minerale sau chimice legate de cauciuc sau din materiale poroase precum grafitul flexibil. Datorită organizării sale slabe, densității slabe și numeroaselor goluri mici între fibre, este ușor pătruns de medii, în special sub presiune, prin porii interni ai materialului. Acest tip de scurgere are loc în interiorul materialului garniturii și se numește „scurgere prin penetrare”.
