ガスケットシール機構
漏れとは、メディアが有限空間の内側から外側へ、または外側から有限空間の内側へ流れる望ましくない現象です。 漏れは、媒体が内部空間と外部空間の間の境界面、つまりシール面を通って流れるときに発生します。 漏れの根本原因は接触面の隙間の存在であり、接触面の両側の圧力差、濃度差が漏れの原動力となります。 シール面の形状や加工精度等によりシール面が完全に一致せず、シール面に隙間が生じて漏れが発生します。 漏れを減らすには、接触面の入れ子を最大化する必要があります。つまり、漏れ経路の断面積を減らし、漏れ抵抗を増加させて漏れの押し込み量よりも大きくする必要があります。 シール面に圧縮荷重がかかると、シール面間の接触度が高まる圧縮応力が発生する可能性があり、応力が増大して表面に大きな塑性変形が生じると、シール面の隙間が埋められて塞がれる可能性があります。漏れの経路。 ガスケットを使用する目的は、圧縮荷重の作用下でガスケット材料を使用すると、塑性変形特性が生じやすくなり、小さなバンプのフランジシール面を充填してシールを達成することです。
フランジシールジョイントでは、圧縮ガスケットの力によってガスケット材料が変形し、フランジシール面間の微小な隙間を埋めます。
ガスケットシールされた接合部における漏れの形態
フランジシールジョイントでは、ガスケットが主なシール要素です。 非金属ガスケットの場合、ボルトを締めることによって接続部がシールされるため、フランジとガスケットの接触面およびガスケットの内側に大きな圧縮応力が発生し、ガスケット表面が密着します。フランジ表面を保護し、フランジ表面の微小な隙間を埋めますが、その一方で、ガスケット材料の多孔性を減少させます。つまり、シールされる流体の漏れチャネルを減少させます。 どのような加工方法であっても、完全に滑らかな理想的な表面を形成することは不可能であり、シール面間の完全な入れ子やシール自体の細孔の完全な遮断を達成することも不可能であるため、シール面の間には常に小さな隙間やチャネルが存在します。シール面は互いに接触しており、シールの内側にもあります。 その結果、ガスケットシールの漏れは常に避けられません。 媒体が特定の圧力でボルトとフランジの接続を通過すると、シール点で常に漏れが発生します。 この現象を解析すると、漏れには「界面漏れ」と「浸透漏れ」の2つの形態があることが分かりました。
1. 界面漏れ
ガスケットの圧縮応力が不十分、フランジシール面の粗さ、熱変形、機械的変形、配管の振動などにより、ガスケットとフランジシール面の嵌合不良により漏れが発生することがあります。 さらに、温度、圧力、ボルトの変形伸び、ガスケットのクリープ緩和、弾性、ガスケット材料の経年変化、劣化などの影響により、フランジ継手は使用条件下でフランジとフランジのシール面の間で漏れを引き起こす可能性があります。 このようなガスケットとフランジシール面との間の漏れを「界面漏れ」といいます。
2. 貫通漏れ
非金属ガスケットは通常、ゴムに結合された植物、動物、鉱物、または化学繊維で作られるか、または柔軟なグラファイトなどの多孔質材料で作られます。 組織が緩く、密度が低く、繊維間に小さな隙間が多数あるため、特に圧力がかかると媒体が材料の内部細孔を介して容易に浸透します。 このような漏れはガスケット材質の内部で発生し、「貫通漏れ」と呼ばれます。
