Dichtungsmechanismen
Unter Leckage versteht man das unerwünschte Phänomen, dass Medien vom Inneren eines endlichen Raums nach außen oder von außen in das Innere eines endlichen Raums fließen. Eine Leckage entsteht, wenn das Medium durch die Grenzfläche zwischen Innen- und Außenraum, also die Dichtfläche, strömt. Die Hauptursache für Leckagen ist das Vorhandensein eines Spalts in der Kontaktfläche, während der Druckunterschied zwischen den beiden Seiten der Kontaktfläche, der Konzentrationsunterschied, die treibende Kraft für die Leckage ist. Aufgrund der Form der Dichtfläche, der Verarbeitungsgenauigkeit und anderer Faktoren kommt es dazu, dass die Dichtfläche nicht genau übereinstimmt, dh es entsteht ein Spalt auf der Dichtfläche und es kommt zu Undichtigkeiten. Um die Leckage zu reduzieren, ist es notwendig, die Verschachtelung der Kontaktflächen zu maximieren, dh die Querschnittsfläche des Leckagepfads zu verringern und den Leckagewiderstand so zu erhöhen, dass er größer als der Leckagestoß ist. Eine auf die Dichtfläche ausgeübte Druckbelastung kann eine Druckspannung erzeugen, die den Grad des Kontakts zwischen den Dichtflächen erhöht. Wenn die Spannung so stark ansteigt, dass es zu einer erheblichen plastischen Verformung der Oberfläche kommt, kann der Spalt in der Dichtfläche verstopft werden der Leckpfad. Der Zweck der Verwendung von Dichtungen besteht darin, dass das Dichtungsmaterial unter der Einwirkung einer Druckbelastung leichter plastische Verformungseigenschaften erzeugt, so dass es die Flanschdichtfläche der kleinen Beule ausfüllt, um so eine Abdichtung zu erreichen.
Bei einer abgedichteten Flanschverbindung verformt die Kraft der Kompressionsdichtung das Dichtungsmaterial, um den Mikrospalt zwischen den Flanschdichtflächen zu füllen.
Formen von Undichtigkeiten in Dichtungsverbindungen
Bei abgedichteten Flanschverbindungen ist die Dichtung das wichtigste Dichtungselement. Bei nichtmetallischen Dichtungen wird die Verbindung durch Anziehen der Schrauben abgedichtet, wodurch eine große Druckspannung an der Kontaktfläche zwischen Flansch und Dichtung sowie im Inneren der Dichtung entsteht, was einerseits zu einer engen Anlage der Dichtungsoberfläche führt die Flanschoberfläche und füllt den Mikrospalt auf der Flanschoberfläche und verringert andererseits die Porosität des Dichtungsmaterials, dh verringert den Leckagekanal der abzudichtenden Flüssigkeit. Da es mit keinem Bearbeitungsverfahren möglich ist, eine absolut glatte Idealoberfläche auszubilden, noch eine vollständige Ineinanderfügung zwischen den Dichtflächen und eine vollständige Verstopfung der Poren der Dichtung selbst zu erreichen, entstehen immer kleine Lücken oder Kanäle dazwischen Die Dichtflächen berühren sich gegenseitig und befinden sich innerhalb der Dichtung. Daher ist eine Undichtigkeit bei Dichtungen immer unvermeidlich. Wenn ein Medium mit einem bestimmten Druck durch eine Bolzen-Flansch-Verbindung strömt, entsteht immer eine Undichtigkeit an der Dichtstelle. Die Analyse dieses Phänomens zeigt, dass Leckagen in zwei Formen auftreten, nämlich „Grenzflächenleckage“ und „Permeationsleckage“.
1. Grenzflächenleckage
Unzureichende Druckspannung der Dichtung, raue Flanschdichtfläche, thermische Verformung, mechanische Verformung und Vibrationen des Rohrs können aufgrund einer schlechten Passung zwischen Dichtung und Flanschdichtfläche zu Undichtigkeiten führen. Darüber hinaus führen Flanschverbindungen unter Betriebsbedingungen aufgrund der Rolle von Temperatur, Druck, Dehnung der Schraubenverformung, Kriechentspannung der Dichtung, Elastizität, Alterung des Dichtungsmaterials, Verschleiß usw. ebenfalls zu Undichtigkeiten zwischen dem Flansch und der Flanschdichtfläche. Eine solche Leckage zwischen der Dichtung und der Flanschdichtfläche wird als „Grenzflächenleckage“ bezeichnet.
2. Penetrationsleckage
Nichtmetallische Dichtungen bestehen normalerweise aus pflanzlichen, tierischen, mineralischen oder chemischen Fasern, die mit Gummi verbunden sind, oder aus porösen Materialien wie flexiblem Graphit. Aufgrund seiner lockeren Organisation, der geringen Dichte und der zahlreichen winzigen Lücken zwischen den Fasern können Medien, insbesondere unter Druck, leicht durch die inneren Poren des Materials eindringen. Diese Art von Leckage tritt im Inneren des Dichtungsmaterials auf und wird als „Leckage durch Penetration“ bezeichnet.
