Pakkingafdichtingsmechanismen
Lekkage is het ongewenste fenomeen van media die van de binnenkant van een eindige ruimte naar buiten stromen, of van de buitenkant naar de binnenkant van een eindige ruimte. Lekkage treedt op wanneer het medium door het grensvlak tussen de binnen- en buitenruimte, dwz het afdichtvlak, stroomt. De hoofdoorzaak van lekkage is het bestaan van een opening in het contactoppervlak, terwijl het drukverschil tussen de twee zijden van het contactoppervlak, het concentratieverschil de drijvende kracht is voor lekkage. Vanwege de vorm van het afdichtingsoppervlak en de verwerkingsnauwkeurigheid en andere factoren, komt het afdichtingsoppervlak niet precies overeen, dwz er zal een opening op het afdichtingsoppervlak zijn en er treedt dus lekkage op. Om lekkage te verminderen, is het noodzakelijk om de nesting van de contactoppervlakken te maximaliseren, dwz om de dwarsdoorsnede van het lekpad te verkleinen en de lekweerstand te vergroten zodat deze groter is dan de lekdruk. Een drukbelasting die wordt uitgeoefend op het afdichtingsoppervlak kan een drukspanning veroorzaken die de mate van contact tussen de afdichtingsoppervlakken vergroot, en wanneer de spanning voldoende toeneemt om significante plastische vervorming van het oppervlak te veroorzaken, kan de opening in het afdichtingsoppervlak worden opgevuld om te stoppen het lekpad. Het doel van het gebruik van pakkingen is om het pakkingmateriaal te gebruiken onder invloed van drukbelasting, waardoor het gemakkelijker is om plastische vervormingskenmerken te produceren, zodat het het flensafdichtingsoppervlak van de kleine bult vult, om afdichting te bereiken.
In een flensafdichting vervormt de kracht van de compressiepakking het pakkingmateriaal om de microspleet tussen de flensafdichtingsoppervlakken te vullen.
Vormen van lekkage in pakking afgedichte verbindingen
Bij flensafdichtingen is de pakking het belangrijkste afdichtelement. Bij niet-metalen pakkingen wordt de verbinding afgedicht door het aandraaien van de bouten, waardoor een grote drukspanning ontstaat op het contactoppervlak tussen de flens en de pakking en in de pakking, waardoor enerzijds het pakkingoppervlak nauw aansluit op het flensoppervlak en vult de microspleet op het flensoppervlak en vermindert anderzijds de porositeit van het pakkingmateriaal, dwz vermindert het lekkanaal van de vloeistof die wordt afgedicht. Aangezien het met geen enkele verwerkingsmethode mogelijk is om een absoluut glad ideaal oppervlak te vormen, noch om een volledige nesting tussen de afdichtingsoppervlakken en een volledige blokkering van de poriën van de afdichting zelf te bereiken, zijn er altijd kleine spleten of kanalen tussen de afdichtingsoppervlakken in contact met elkaar en binnen de afdichting. Hierdoor is lekkage bij pakkingafdichtingen altijd onvermijdelijk. Wanneer een medium met een bepaalde druk door een bout-flensverbinding gaat, is er altijd een lek op het afdichtpunt. Analyse van dit fenomeen laat zien dat lekkage in twee vormen voorkomt, namelijk "interface-lekkage" en "permeatie-lekkage".
1. Grensvlaklekkage
Onvoldoende drukspanning van de pakking, ruw flensafdichtingsoppervlak, thermische vervorming, mechanische vervorming en trillingen van de buis kunnen lekkage veroorzaken als gevolg van een slechte passing tussen de pakking en het flensafdichtingsoppervlak. Bovendien zullen flensverbindingen in bedrijfsomstandigheden als gevolg van de rol van temperatuur, druk, verlenging van boutvervorming, kruiprelaxatie van de pakking, veerkracht, veroudering van het pakkingmateriaal, verslechtering, enz. Ook lekkage veroorzaken tussen de flens en het flensafdichtingsoppervlak. Dit soort lekkage tussen de pakking en het flensafdichtingsoppervlak wordt "interfacelekkage" genoemd.
2. Penetratielekkage
Niet-metalen pakkingen zijn meestal gemaakt van plantaardige, dierlijke, minerale of chemische vezels gebonden aan rubber, of gemaakt van poreuze materialen zoals flexibel grafiet. Vanwege de losse organisatie, de slechte dichtheid en de vele kleine openingen tussen de vezels, wordt het gemakkelijk gepenetreerd door media, vooral onder druk, door de interne poriën van het materiaal. Dit soort lekkage treedt op in het pakkingmateriaal en wordt "lekkage door penetratie" genoemd.
