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聚四氟乙烯垫片失效产生泄漏的原因

编辑: 祥健四氟 阅读数: 发布日期: 2019/12/25 16:18:18
信息摘要:
聚四氟乙烯垫片失效后会产生泄漏,主要表现在一是密封面上有间隙。二是密封部位两侧存在压力差。需要解决的是消除或减小密封面之间的间隙。这种间隙包括密封面之间的间隙和密封装置本生内部的间隙。具体来说,聚四氟乙烯垫片失效产生泄露的原因主要有以下几种。

  聚四氟乙烯垫片失效后会产生泄漏,主要表现在一是密封面上有间隙。二是密封部位两侧存在压力差。需要解决的是消除或减小密封面之间的间隙。这种间隙包括密封面之间的间隙和密封装置本生内部的间隙。具体来说,聚四氟乙烯垫片失效产生泄露的原因主要有以下几种。

1、聚四氟乙烯垫片密封的工况条件包括介质的压力、温度等。不同的压力、温度下,其泄漏率的大小不同。密封面两侧的压力差是泄漏的主要推动力,压力差越大,介质就越易克服泄漏通道的阻力,泄漏就越容易。温度对连接结构的密封性能有很大的影响。研究表明,聚四氟乙烯垫片的弹、塑性变形量均随温度升高而增大,而回弹性能随温度升高而下降,蠕变量则随温度的升高而增大。且随着温度的升高,聚四氟乙烯垫片的老化、失重、蠕变、松弛现象就会越来越严重。此外,温度对介质的黏度也有很大的影响,随着温度的升高,液体的黏度降低,而气体的黏度增加。温度越高,泄漏越容易发生。

  2、压紧应力影响。为了达到密封效果,需要对密封聚四氟乙烯垫片施加足够大的压力,可以使其发生弹性或塑性变形,从而填补密封面的凹凸不平。但是在装配时由于达不到聚四氟乙烯垫片所需的压紧力,又或者是长期运行中的机械振动使压紧螺栓松动,此外聚四氟乙烯垫片材质的老化变形而丧失原来的弹性都会使聚四氟乙烯垫片失效而产生泄漏。如果聚四氟乙烯垫片的压紧应力过大,容易将聚四氟乙烯垫片压碎,从而失去回弹能力,无法补偿由于温度、压力引起的法兰面的分离,导致泄漏率急剧增大。因此要维持良好的密封,必须使聚四氟乙烯垫片的压紧应力保持在一定的范围内。

  3、材质内部组织或厚度不均匀,以及使用了带有裂缝或折皱的纸板,使聚四氟乙烯垫片本身形成了间隙,当作用在聚四氟乙烯垫片上的力使聚四氟乙烯垫片所产生的弹性变形不足以完全填充这些间隙时,泄漏也就不可避免了。

  4、聚四氟乙烯垫片的材质与所输送的介质不相适应。由于泵所输送化工产品化学性质的多样性,以及为提高燃油的燃烧值或改变其燃烧后的生成物而在燃油中增加入了一些少量的添加剂后而使燃油的某些性质发生变化,所以选择和输送介质相适的聚四氟乙烯垫片材质并非易事,因而也经常发生由于不相适应而使聚四氟乙烯垫片发生侵蚀而产生泄漏的现象。

  5、尺寸(厚度和宽度)的影响

  a、厚度:在同样的压紧载荷、同样的介质压力作用下,泄漏率随聚四氟乙烯垫片厚度的增加而减小。这是由于在同样的轴向载荷作用下,厚聚四氟乙烯垫片具有较大的压缩回弹量,在初始密封条件已经达到的情况下,弹性储备较大的厚聚四氟乙烯垫片比薄的更能补偿由于介质压力引起的密封面间的相对分离,并使聚四氟乙烯垫片表面保留较大的残余压紧应力,从而使泄漏率减少。聚四氟乙烯垫片厚度不同,建立初始密封的条件也不同,由于端面上摩擦力的影响,聚四氟乙烯垫片表面呈三向受压的应力状态,材料的变形抗力较大;而聚四氟乙烯垫片中部,受端部的影响较小,其变形抗力也较小。在同样的预紧载荷下,聚四氟乙烯垫片中部较其表面更易产生塑性能变形,此时,建立初始密封也越困难,故当它的厚度达到一定数值后,密封性能并无改变,甚至恶化。此外,聚四氟乙烯垫片越厚,渗透泄漏的面积越大,渗透泄漏率也就越大。

  b、宽度:在一定的范围内,泄漏率会随着聚四氟乙烯垫片宽度的增加而呈线性递减。这是因为,在聚四氟乙烯垫片有效宽度内介质泄漏阻力与泄漏通道的长度(正比于聚四氟乙烯垫片宽度)成正比。但不能说聚四氟乙烯垫片越宽越好,因为聚四氟乙烯垫片越宽,其表面积就越大,这样要在聚四氟乙烯垫片上产生同样的压紧应力,宽聚四氟乙烯垫片的螺栓力就要比窄的大得多。

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