Μηχανισμοί Στεγανοποίησης Φλάντζας
Η διαρροή είναι το ανεπιθύμητο φαινόμενο της ροής μέσων από το εσωτερικό ενός πεπερασμένου χώρου προς τα έξω ή από το εξωτερικό προς το εσωτερικό ενός πεπερασμένου χώρου. Η διαρροή συμβαίνει όταν το μέσο ρέει μέσω της διεπαφής μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού χώρου, δηλαδή της επιφάνειας στεγανοποίησης. Η βασική αιτία της διαρροής είναι η ύπαρξη κενού στην επιφάνεια επαφής, ενώ η διαφορά πίεσης μεταξύ των δύο πλευρών της επιφάνειας επαφής, η διαφορά συγκέντρωσης είναι η κινητήρια δύναμη της διαρροής. Λόγω της μορφής της επιφάνειας στεγανοποίησης και της ακρίβειας επεξεργασίας και άλλων παραγόντων, με αποτέλεσμα η επιφάνεια στεγανοποίησης να μην ταιριάζει ακριβώς, δηλαδή να υπάρχει ένα κενό στην επιφάνεια σφράγισης και έτσι να υπάρχει διαρροή. Για να μειωθεί η διαρροή, είναι απαραίτητο να μεγιστοποιηθεί η ένθεση των επιφανειών επαφής, δηλαδή να μειωθεί η διατομή της διαδρομής διαρροής και να αυξηθεί η αντίσταση διαρροής έτσι ώστε να είναι μεγαλύτερη από την ώθηση διαρροής. Ένα συμπιεστικό φορτίο που εφαρμόζεται στην επιφάνεια στεγανοποίησης μπορεί να προκαλέσει θλιπτική τάση που αυξάνει τον βαθμό επαφής μεταξύ των επιφανειών στεγανοποίησης και όταν η τάση αυξάνεται αρκετά ώστε να προκαλέσει σημαντική πλαστική παραμόρφωση της επιφάνειας, το κενό στην επιφάνεια στεγανοποίησης μπορεί να γεμίσει για να βουλώσει η διαδρομή διαρροής. Ο σκοπός της χρήσης παρεμβυσμάτων είναι η χρήση του υλικού φλάντζας υπό τη δράση του συμπιεστικού φορτίου είναι ευκολότερο να παράγει χαρακτηριστικά πλαστικής παραμόρφωσης, έτσι ώστε να γεμίζει την επιφάνεια στεγανοποίησης της φλάντζας του μικρού εξογκώματος, έτσι ώστε να επιτευχθεί σφράγιση.
Σε έναν σφραγισμένο σύνδεσμο με φλάντζα, η δύναμη της φλάντζας συμπίεσης παραμορφώνει το υλικό της φλάντζας για να γεμίσει το μικροκενό μεταξύ των επιφανειών στεγανοποίησης της φλάντζας.
Μορφές διαρροής σε στεγανοποιημένους αρμούς φλάντζας
Στους στεγανοποιημένους συνδέσμους με φλάντζα, η φλάντζα είναι το κύριο στοιχείο στεγανοποίησης. Στην περίπτωση των μη μεταλλικών παρεμβυσμάτων, η σύνδεση σφραγίζεται σφίγγοντας τους κοχλίες, προκαλώντας μεγάλη πίεση συμπίεσης στην επιφάνεια επαφής μεταξύ της φλάντζας και της φλάντζας και στο εσωτερικό της φλάντζας, η οποία αφενός κάνει την επιφάνεια της φλάντζας να εφαρμόζει στενά. την επιφάνεια της φλάντζας και γεμίζει το μικρο-κενό στην επιφάνεια της φλάντζας, και από την άλλη μειώνει το πορώδες του υλικού της φλάντζας, δηλαδή μειώνει το κανάλι διαρροής του ρευστού που σφραγίζεται. Δεδομένου ότι δεν είναι δυνατός ο σχηματισμός μιας απολύτως λείας ιδανικής επιφάνειας με οποιαδήποτε μέθοδο επεξεργασίας, ούτε είναι δυνατό να επιτευχθεί πλήρης φώλιασμα μεταξύ των επιφανειών στεγανοποίησης και πλήρης απόφραξη των πόρων της ίδιας της σφράγισης, υπάρχουν πάντα μικρά κενά ή κανάλια μεταξύ οι επιφάνειες στεγανοποίησης σε επαφή μεταξύ τους και στο εσωτερικό της στεγανοποίησης. Ως αποτέλεσμα, η διαρροή είναι πάντα αναπόφευκτη για τις στεγανοποιήσεις φλάντζας. Όταν ένα μέσο διέρχεται από μια σύνδεση μπουλονιού-φλάντζας με μια συγκεκριμένη πίεση, υπάρχει πάντα διαρροή στο σημείο στεγανοποίησης. Η ανάλυση αυτού του φαινομένου αποκαλύπτει ότι η διαρροή εμφανίζεται με δύο μορφές, δηλαδή «διαρροή διεπαφής» και «διαρροή διείσδυσης».
1. Διαρροή διεπαφής
Η ανεπαρκής θλιπτική τάση φλάντζας, η τραχιά επιφάνεια στεγανοποίησης της φλάντζας, η θερμική παραμόρφωση, η μηχανική παραμόρφωση και η δόνηση του σωλήνα μπορεί να προκαλέσουν διαρροή λόγω κακής προσαρμογής μεταξύ της επιφάνειας στεγανοποίησης της φλάντζας και της φλάντζας. Επιπλέον, οι αρμοί φλάντζας σε συνθήκες λειτουργίας λόγω του ρόλου της θερμοκρασίας, της πίεσης, της επιμήκυνσης της παραμόρφωσης του μπουλονιού, της χαλάρωσης ερπυσμού της φλάντζας, της ελαστικότητας, της γήρανσης του υλικού της φλάντζας, της φθοράς κ.λπ. θα προκαλέσουν επίσης διαρροή μεταξύ της επιφάνειας στεγανοποίησης της φλάντζας και της φλάντζας. Αυτό το είδος διαρροής μεταξύ της φλάντζας και της επιφάνειας στεγανοποίησης της φλάντζας ονομάζεται "διαρροή διεπαφής".
2. Διαρροή διείσδυσης
Τα μη μεταλλικά παρεμβύσματα κατασκευάζονται συνήθως από φυτικές, ζωικές, ορυκτές ή χημικές ίνες συνδεδεμένες με καουτσούκ ή από πορώδη υλικά όπως ο εύκαμπτος γραφίτης. Λόγω της χαλαρής του οργάνωσης, της κακής πυκνότητας και των πολυάριθμων μικροσκοπικών κενών μεταξύ των ινών, διεισδύεται εύκολα από τα μέσα, ειδικά υπό πίεση, μέσω των εσωτερικών πόρων του υλικού. Αυτό το είδος διαρροής εμφανίζεται μέσα στο υλικό της φλάντζας και ονομάζεται "διαρροή μέσω διείσδυσης".
