防止压力容器内介质泄漏的基本原理是在连接处增加流体流动的阻力。当流体介质通过密封口的阻力大于密封元件两侧(也即容器内、外部)的压力差时,介质就被密封住了。这一阻力的增加是依靠增大密封面上的密封比压来实现的。密封比压即为保证紧密性而必须在垫片上施加的压应力,其单位为MPa。
一般来说,流体在密封口泄漏有两种途径,一是垫片渗漏;二是压紧面泄漏。如图7一6所示。
垫片渗漏是因垫圈材质具有微小缝隙所致,常用的垫片材料多为植物纤维(棉、麻、丝等)、矿物纤维(石墨、玻璃、陶瓷等)和化学纤维(尼龙、聚四氟乙烯、各种塑料等),它们都具有一定的纤维间的微小缝隙,故渗透是难免的。在垫片材料中添加某些填充剂(如橡胶等),或与不透性材料组合成形时,这时渗透可减少或减免,因此正确选用密封垫片材料是很重要的,对腐蚀性介质,密封垫片的选择更为重要。
压紧面泄漏是密封失效的主要形式。由于法兰密封面并不可能严格做到平整,而且表面并非绝对光滑,因此,当压紧而上密封比压低于某一限度时,就会发生泄漏。要使法兰连接紧密不漏,必须将压紧面紧紧地压在垫片上,使垫片变形,从而填满压紧面上凹进的空隙,增加密封处流体流动的阻力,从而达到密封的目的。