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    法蘭墊片的密封原理和泄漏形式

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    燃氣輸送過程中法蘭接口泄漏是指燃氣從管道系統內部通過墊片兩側的密封面從內部流向外部。造成泄漏的根本原因是法蘭接觸面上存在間隙,而管道內外介質的壓力差、濃度差則是泄漏的推動力。
    由于密封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,這就會造成密封面不完全吻合,從而發生泄漏。要減少泄漏,就必須使接觸面最大限度地嵌合,減少泄漏通道的截面積,增加泄漏阻力并使之大于泄漏推動力。對密封面施加壓緊荷載,以產生壓緊應力,可提高密封面的接觸程度。當壓緊應力增加到足以引起墊片產生明顯的塑性變形時,就可以填補密封面的間隙,堵塞泄漏通道。使用墊片的目的就是利用墊片材料在壓緊荷載的作用下較易產生塑性變形的特性,使之填平法蘭密封面的微小凹凸,從而實現密封。
    壓緊應力能否實現初始密封,與所使用的墊片材料密切相關。不同的墊片材料在相同的壓縮量下,壓緊應力不同,即在同樣的密封要求下所能密封的介質壓力不同,或者說在相同的介質壓力下,得到
    的密封性能不一樣。
    當管道投入運行后,墊片一方面必須維持這個應力,以保持密封狀態;另一方面,由于受到管內燃氣壓力的作用,密封面被迫發生分離,此時要求墊片能釋放出足夠的彈性變形,以補償這一分離量,并且留下足以保持密封所需的應力。此外,這一彈性應變能還要補償法蘭長期運行過程中可能發生的連接結構松弛。
    理論上墊片預緊應力越大,墊片中儲存的彈性應變能也越大,補償法蘭面分離和連接結構松弛的能力也越強。但實際使用時墊片預緊應力的合理取值與其材質和結構、密封要求、環境因素、使用壽命
    以及經濟性等有關。
    任何制造或加工方法都不可能形成絕對光滑的理想表面,也不可能實現密封面間的完全嵌合以及密封件本身空隙的完全阻塞,在相互接觸的密封面間和密封件的內部總是存在著微小的間隙或通道。
    因此,對于密封墊片,泄漏不可避免。當介質以一定的壓力通過法蘭接口時,往往會在密封處出現泄漏。
    泄漏形式有兩種:①由于墊片壓緊應力不足、法蘭密封面粗糙等原因造成的墊片與法蘭密封面之間貼合不緊的界面泄漏;②由于密封材料組織疏松、易被氣體浸透而造成的通過密封材料內部孔隙的滲透泄漏。
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