密封是防止氣體、液體或者固體的泄漏與組織外部顆粒、流體進(jìn)入密閉空間或管道系統(tǒng)的功用。能起密封作用的零部件稱為密封件。較為復(fù)雜的密封連接稱之為密封結(jié)構(gòu)或密封裝置。

 

密封裝置廣泛地用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和人們的日常生活之中。現(xiàn)代化工、石油、航天、原子能及深海技術(shù)的迅速發(fā)展對(duì)設(shè)備的密封提出越來(lái)越高的要求。密封失效可能是造成能源和材料資源的浪費(fèi)、環(huán)境的污染，甚至設(shè)備的報(bào)廢和人員的傷亡。由于泄漏而造成的事故有很多，日本煉油行業(yè)今年來(lái)發(fā)生的燃燒爆炸事故70%是由泄漏造成的；美國(guó)挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)的爆炸也是泄漏造成的災(zāi)難性事故之一。流體密封是一個(gè)復(fù)雜而較難解決的問(wèn)題，密封的可靠性不僅與所采用的密封材質(zhì)和密封元件有關(guān)，而且與連接結(jié)構(gòu)形式、介質(zhì)特性、工況條件等諸多因素有關(guān)。

 

對(duì)于壓力容器行業(yè)，密封的應(yīng)用范圍更加廣泛，比如設(shè)備法蘭和管法蘭等等，如圖1所示。

 

 

 

 

非接觸型動(dòng)密封的密封結(jié)構(gòu)不同，密封機(jī)理相差很大，無(wú)法詳細(xì)歸類。對(duì)于接觸型密封，無(wú)論動(dòng)密封還是靜密封都是固體間的接觸密封，其密封機(jī)理的理論可以分為三類：阻斷理論、自封理論和過(guò)盈理論[1]。

 

 

阻斷理論認(rèn)為，密封材料的密封作用，是由密封材料對(duì)于接合表面的接觸壓力和對(duì)于緊固外力的彈性回復(fù)力所共同形成的對(duì)內(nèi)部介質(zhì)的阻斷作用而產(chǎn)生的。阻斷理論主要適用于墊片靜密封。對(duì)于墊片密封，密封原理分為兩種：塑性面接觸密封原理和彈性線接觸密封原理。如圖2（a）所示，為墊片塑性面接觸密封，即由螺栓力使法蘭將墊片壓緊，墊片產(chǎn)生塑性變形，以填充密封面上的不平處，消除間隙。如圖2（b）所示，為彈性線接觸密封，即墊片與密封面為不同曲率的精密成型表面，相接觸后構(gòu)成閉合的圓形接觸線，依靠接觸線上的魏曉彈性變形來(lái)填塞密封線上不平出，達(dá)到消除間隙的目的。

 

 

 

當(dāng)密封材料被安裝到結(jié)合部位后，對(duì)接合表面產(chǎn)生一定的接觸壓力。當(dāng)內(nèi)部介質(zhì)壓力作用時(shí)，內(nèi)壓通過(guò)密封材料疊加到接觸壓力上，使密封材料與接合表面更好的貼合，增加了密封效果。

 

 

密封材料是具有過(guò)盈量的刃口結(jié)構(gòu)，對(duì)軸接觸面能夠產(chǎn)生足夠大的接觸壓力，達(dá)到密封的目的。油封是典型的過(guò)盈密封。

 

 

密封的分類方法有很多。按所密封的介質(zhì)可以分為液體密封、氣體密封等；按密封壓力可以分為高壓密封、中低壓密封、真空密封等；按接觸面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為動(dòng)密封和靜密封。習(xí)慣上，常按后者分類，如圖3所示。靜密封是指密封面之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的密封；動(dòng)密封是指密封接合面之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如旋轉(zhuǎn)密封和活塞缸體密封等。靜密封又可以作如圖4的分類。

 

 

 

 

（1）穿漏（Penetration） 流體通過(guò)密封面間隙的泄漏。

 

成因：a.流體存在壓力差△P；b.泄漏縫隙h；

 

特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蛐孤瑥母邏簜?cè)到低壓側(cè)；

 

泄漏量：是衡量密封裝置密封性能的主要指標(biāo)；

 

單向周邊泄漏量：

 

（2）滲漏（Percolation） 在壓力差△P的作用下，被密封流體通過(guò)密封件材料的毛細(xì)管的泄漏。

 

成因：a.流體存在壓力差△P；b.密封件材料毛細(xì)管；

 

特點(diǎn)：?jiǎn)蜗蚍肿有孤?/div>