密封技术讲座内容(新篇).pptVIP

1. 垫片泄漏的机理 （1） 垫片泄漏的途径  a. 通过垫片本身的渗漏 b. 通过垫片与法兰接触面的泄漏－界面泄漏 （2）垫片密封机理 关于垫片的密封机理的描述，可以粗略地认为，垫片材料在法兰的压紧力下发生变形，一方面减少了垫片材料内部的空隙，另一方面填补了法兰表面的宏观不平度和微观粗糙度，从而堵塞了流体的流通最终形成密封不漏的过程。但实际上进一步研究表明流体的泄漏过程的表述比这复杂得多。不同学者从不同的角度以数学公式来描述泄漏量与影响泄漏因子的函数关系。 第一章 密封理论 根据 米勒和 纳乌 提出的垫片泄漏过程涉及三种不同机理： a. 连续流（泊肃叶流）机理 泄漏量的表达式  G－表征流道几何形状的几何参数  －表征被密封流体的特性，ρ为密度，η为粘度 Δ p－ 法兰联接的压力差  b. 努森流（自由分子流）机理 泄漏量的表达式 G′－表征流道几何形状的参数 第一章 密封理论 Mw－分子重量  T －绝对温度 c. 扩散机理 泄漏量的表达式 G″－表征流道几何形状的参数  D(T)－扩散系数（取决于流体特性，垫片材料，温度等）一般而言，垫片的泄漏率可以表达为： Qm=Qm1+Qm2+Qm3 虽然在垫片的泄漏过程中会包含上述几种机理，但通常，当垫片的工作状态和运行工况确定后，其泄漏过程往往以其中一种为主. 第一章 密封理论 2. 影响垫片泄漏的因素 （1）垫片应力 垫片应力的大小直接影响到泄漏率表达式中的泄漏通道的几何形状及其大小： a.在低应力下，泄漏通道的尺寸较大（如约为1μm级），泄漏将主要以连续流的状态进行，这时的泄漏量也比较大。 b.加大螺栓拉紧力后，垫片受到较大的压缩，泄漏通道的尺寸变小，（如达到分子平均自由路径的数量级约为0.1μm级），主要的泄漏将服从自由分子流的状态,这时的泄漏量将大为减少。 c.再进一步加大螺栓的拉紧力，垫片在极高应力作用下，泄漏通道尺寸极小（如约为流体分子大小，达到纳米级）无法形成介质流，仅以扩散方式向外泄漏，从而使联接达到相当高的密封性。 由此可知，通过对垫片施加足够的应力以使密封部位的泄漏通道尺寸变小是联接达到所要求的密封性能的必要条件。 第一章 密封理论 （2）垫片材料 垫片材料对密封性的影响表现在二个方面； a. 垫片材料本身的物理机械特性，包括材料的致密性，强度和变形能力，压缩-回弹特性，松弛性能等。 b. 材料的化学特性（3）运行工况 法兰联接的运行工况是指法兰垫片使用时的操作条件，包括被密封流体的压力，温度及流体的特性。 a. 流体压力 流体压力对联接密封的影响表现在二个方面： 一方面是从前面所述的流体静密封的三种机理的泄漏量表达式中可以看到，垫片的泄漏量直接与流体的压力（Δp）成正比关系。 另一方面，流体压力的影响还表现在它在垫片使用过程中对垫片应力的改变上。 第一章 密封理论 b. 流体温度 流体温度对联接密封的影响同样表现在二个方面： 一方面是我们可以从前述的三种密封机理的泄漏量表达式看到，泄漏量与温度的直接关系是流体的某些特性（如粘度η，密度ρ、扩散系数D(T)等）与温度相关。因此，联接的密封性直接受流体的温度影响。 另一方面，流体温度对密封性的影响又表现在温度对垫片材料的直接破坏。 c. 流体特性流体特性对联接密封的影响也有二个方面： 一方面是流体本身的物理性能的影响。正如三种密封机理中泄漏量的表达式中所表示的流体密度ρ，粘度η、扩散系数D(T)等特性都直接与泄漏量相关。 另一方面是流体的某些特性对垫片材料的侵蚀作用等直接导致材料的损坏，这就是我们通常所指的垫片材料“抗蚀能力”。 第一章 密封理论 d. 运行工况的变化 除了如上所述，温度、压力等运行工况的变化固然会直接影响