Bei Dichtungsabdichtungen hängt der Zustand der Leckage von zahlreichen Faktoren ab, beispielsweise von den physikalischen Eigenschaften des abzudichtenden Mediums, den Arbeitsbedingungen, der Oberflächenrauheit der Flanschdichtfläche, der Druckspannung sowie den grundlegenden Eigenschaften, der Größe und dem Belastungs- und Entlastungsprozess der Dichtung.
1. Der Einfluss der physikalischen Eigenschaften des abgedichteten Mediums nimmt dieselbe Form der Dichtungsverbindung an. Unter denselben Arbeitsbedingungen ist die Leckagerate von Gas größer als die von Flüssigkeit und die Leckagerate von Wasserstoff größer als die von Stickstoff. Dies ist hauptsächlich auf die unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften des abgedichteten Mediums zurückzuführen. Unter den physikalischen Eigenschaften des abgedichteten Mediums hat die Viskosität den größten Einfluss. Die Viskosität ist ein Maß für die Reibungskraft innerhalb einer Flüssigkeit. Bei Medien mit hoher Viskosität ist der Leckagewiderstand größer und die Leckagerate niedriger; bei Medien mit niedriger Viskosität ist ihr Leckagewiderstand gering und ihre Leckagerate hoch.
2. Die Auswirkungen der Arbeitsbedingungen auf die Dichtungsabdichtung umfassen den Druck und die Temperatur des Mediums. Die Leckagerate von Dichtungen variiert bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen. Der Druckunterschied auf beiden Seiten der Dichtfläche ist die Hauptantriebskraft für Leckagen. Je größer der Druckunterschied, desto leichter kann das Medium den Widerstand des Leckagekanals überwinden, was Leckagen erleichtert; die Temperatur hat einen erheblichen Einfluss auf die Dichtleistung der Verbindungsstruktur. Untersuchungen haben gezeigt, dass die elastische und plastische Verformung von Dichtungen mit zunehmender Temperatur zunimmt, während die Rückprallleistung abnimmt und die Kriechmenge mit zunehmender Temperatur zunimmt. Und mit zunehmender Temperatur werden die Alterungs-, Gewichtsverlust-, Kriech- und Entspannungsphänomene der Dichtung immer schwerwiegender. Darüber hinaus hat die Temperatur auch einen erheblichen Einfluss auf die Viskosität des Mediums. Mit zunehmender Temperatur nimmt die Viskosität der Flüssigkeit ab, während die Viskosität des Gases zunimmt. Je höher die Temperatur, desto leichter kann es zu Leckagen kommen.
3. Der Einfluss der Oberflächenrauheit der Flanschdichtfläche: Bei gleichem Dichtungsvorspanndruck ist die Oberflächenrauheit der Flanschdichtfläche unterschiedlich und auch die Leckagerate ist unterschiedlich. Normalerweise gilt: Je geringer die Oberflächenrauheit, desto geringer die Leckage. Die Dichtwirkung der geschliffenen Flanschdichtfläche ist besser als die der nicht geschliffenen Flanschdichtfläche. Dies liegt hauptsächlich an der geringen Oberflächenrauheit der Dichtfläche, die das Auffüllen der Unebenheiten erschwert und dadurch die Leckage an der Schnittstelle stark reduziert.
4. Der Einfluss der Dichtungsdruckspannung: Je größer die Druckspannung der Dichtung, desto größer ist ihre Verformung. Die Verformung der Dichtung gleicht Unebenheiten auf der Flanschoberfläche effektiv aus und reduziert so die Leckage an der Schnittstelle erheblich. Andererseits werden die Kapillarporen der Dichtung selbst komprimiert, wodurch der Querschnitt des Leckagekanals verringert und der Leckagewiderstand erhöht wird, wodurch die Leckagerate erheblich reduziert wird. Wenn die Klemmspannung der Dichtung jedoch zu hoch ist, kann die Dichtung leicht zerdrückt werden, wodurch ihre Rückprallfähigkeit verloren geht und die durch Temperatur und Druck verursachte Trennung der Flanschoberfläche nicht mehr ausgeglichen werden kann, was zu einem starken Anstieg der Leckagerate führt. Um eine gute Abdichtung aufrechtzuerhalten, muss die Druckspannung der Dichtung daher in einem bestimmten Bereich gehalten werden.
5. Einfluss der Dichtungsleistung Die grundlegenden Eigenschaften von Dichtungen umfassen hauptsächlich zwei Teile: Einer ist die mechanische Leistung von Dichtungen, die die Kompressions-Rückpralleigenschaften, Kriech- und Spannungsrelaxationseigenschaften von Dichtungen umfasst; Der zweite ist die grundlegende Dichtungsleistung der Dichtung, die einen erheblichen Einfluss auf die Dichtungsleistung der Verbindung hat. Die Abdichtung einer Bolzenflanschdichtungsverbindung (dh einer Flanschverbindung) wird im Wesentlichen durch Verformen der Dichtung erreicht, um den Flüssigkeitsströmungswiderstand zu erhöhen. Die Kompressionseigenschaften der Dichtung spiegeln teilweise die anfängliche Dichtungsfähigkeit wider, die durch ihre Oberflächenpassung mit der Flanschoberfläche gebildet wird. Unter Betriebsbedingungen neigt die Dichtung auf der Flanschoberfläche aufgrund der Dehnung der Bolzen und der Verformung der Flansche dazu, sich relativ zu lösen (wodurch die Druckspannung auf die Dichtung verringert wird), und die Dichtheit der Verbindung hängt weitgehend von der Rückprallfähigkeit der Dichtung ab. Kriechen und Relaxation sind wichtige Gründe für die erhöhte Leckrate von Hochtemperatur-Dichtungsverbindungen. Die Dichtungsleistung von Dichtungen charakterisiert die Beziehung zwischen Leckrate und mittlerem Druck, Restdruckspannung der Dichtungen und Temperatur und ist ein umfassender Leistungsindikator, der die Dichtungsfähigkeit von Dichtungen charakterisiert.
6. Der Einfluss der Dichtungsgröße umfasst hauptsächlich den Einfluss der Dichtungsdicke und der Dichtungsbreite.
(1) Die Wirkung der Dichtungsdicke besteht darin, dass bei gleicher Druckbelastung und gleichem Mitteldruck die Leckagerate mit zunehmender Dichtungsdicke abnimmt. Dies liegt daran, dass dicke Dichtungen bei gleicher axialer Belastung einen größeren Kompressionsrückprall aufweisen. Unter der Bedingung, dass die anfängliche Abdichtung erreicht wird, können dicke Dichtungen mit größeren elastischen Reserven den durch den Mitteldruck verursachten relativen Abstand zwischen den Dichtungsflächen im Vergleich zu dünnen Dichtungen besser ausgleichen und eine größere Restdruckspannung auf der Dichtungsoberfläche aufrechterhalten, wodurch die Leckagerate verringert wird. Es kann jedoch nicht gesagt werden, dass die Dichtungsleistung umso besser ist, je dicker die Dichtung ist. Dies liegt daran, dass die Dicke der Dichtung unterschiedlich ist und auch die Bedingungen zum Herstellen der anfänglichen Abdichtung unterschiedlich sind. Aufgrund des Einflusses der Reibungskraft auf die Endfläche befindet sich die Oberfläche der Dichtung in einem Spannungszustand dreiachsiger Kompression, und der Verformungswiderstand des Materials ist relativ hoch; Der mittlere Teil der Dichtung wird weniger vom Ende beeinflusst, und sein Verformungswiderstand ist ebenfalls relativ gering. Unter der gleichen Vorspannung tritt in der Mitte der Dichtung eher eine plastische Verformung auf als an der Oberfläche der Dichtung, was es schwieriger macht, eine anfängliche Abdichtungsfläche herzustellen. Wenn die Dicke der Dichtung einen bestimmten Wert erreicht, ändert sich die Dichtleistung daher nicht oder verschlechtert sich sogar. Darüber hinaus gilt: Je dicker die Dichtung, desto größer ist der Querschnittsbereich der Permeationsleckage und desto höher ist die Permeationsleckagerate.
(2) Der Einfluss der Dichtungsbreite liegt innerhalb eines bestimmten Bereichs, und mit zunehmender Dichtungsbreite nimmt die Leckrate linear ab. Dies liegt daran, dass der mittlere Leckagewiderstand innerhalb der effektiven Breite der Dichtung proportional zur Länge des Leckagekanals (proportional zur Breite der Dichtung) ist. Man kann jedoch nicht sagen, dass die Dichtung umso besser ist, je breiter sie ist, da die Oberfläche der Dichtung größer ist. Zu diesem Zeitpunkt muss die gleiche Druckspannung auf die Dichtung ausgeübt werden, und die Schraubenkraft der breiten Dichtung ist viel größer als die der schmalen Dichtung.
