閥門(mén)密封原理二

液體的密封性

     液體的密封性是通過(guò)液體的粘度和表面張力來(lái)進(jìn)行。當閥門(mén)泄漏的毛細管充滿(mǎn)氣體的時(shí)候，表面張力可能對液體進(jìn)行排斥，或者將液體引進(jìn)毛細管內。這樣就形成了相切角。當相切角小于90°的時(shí)候，液體就會(huì )被注入毛細管內，這樣就會(huì )發(fā)生泄漏。發(fā)生泄漏的原因在于介質(zhì)的不同性質(zhì)。用不同介質(zhì)做試驗，在條件相同的情況下，會(huì )得出不同的結果。

     可以用水，用空氣或用煤油等。而當相切角大于90°時(shí)，也會(huì )發(fā)生泄漏。因為與金屬表面上的油脂或蠟質(zhì)薄膜有關(guān)系。一旦這些表面的薄膜被溶解掉，金屬表面的特性就發(fā)生了變化，原來(lái)被排斥的液體，就會(huì )侵濕表面，發(fā)生泄漏。針對上述情況，根據泊松公式，可以在減少毛細管直徑和介質(zhì)粘度較大的情況下，來(lái)實(shí)現防止泄漏或減少泄漏量的目的。

     根據泊松公式，氣體的密封性與氣體分子和氣體的粘性有關(guān)。泄漏與毛細管的長(cháng)度和氣體的粘度成反比，與毛細管的直徑和驅動(dòng)力成正比。當毛細管的直徑和氣體分子的平均自由度相同時(shí)，氣體分子就會(huì )以自由的熱運動(dòng)流進(jìn)毛細管。因此，當我們在做閥門(mén)密封試驗的時(shí)候，介質(zhì)一定要用水才能起到密封的作用，用空氣即氣體就不能起到密封的作用。

     即使我們通過(guò)塑性變形方式，將毛細管直徑降到氣體分子以下，也仍然不能阻止氣體的流動(dòng)。原因在于氣體仍然可以通過(guò)金屬壁擴散。所以我們在做氣體試驗時(shí)，一定要比液體試驗更加的嚴格。

     閥門(mén)密封由散布在波形面上的不平整度和波峰間距離的波紋度構成粗糙度兩個(gè)部分組成。在我國大部分的金屬材料彈性應變力都較低的情況下，如果要達到密封的狀態(tài)，就需要對金屬材料的壓縮力提更高的要求，即材料的壓縮力要超過(guò)其彈性。因此，在進(jìn)行閥門(mén)設計時(shí)，密封副結合一定的硬度差來(lái)匹配，在壓力的作用下，就會(huì )產(chǎn)生一定程度的塑性變形密封的效果。

     如果密封表面都是金屬材料，那么表面不平整的凸出點(diǎn)就會(huì )最早的出現，在最初只需用較小的載荷就可以使這些不平整的凸出點(diǎn)產(chǎn)生塑性變形。當接觸面增大時(shí)，表面的不平整就會(huì )變成塑性-彈性變形。這時(shí)處在凹處的兩面粗糙度就會(huì )存在。需要施加能使底層材料產(chǎn)生嚴重塑性變形的載荷時(shí)，并且使得兩表面接觸緊密，沿著(zhù)連續線(xiàn)和環(huán)向方向才能使這些尚存的通徑密合。

     閥門(mén)密封副是閥座和關(guān)閉件在互相接觸時(shí)進(jìn)行關(guān)閉的那一部分。金屬密封面在使用過(guò)程中，容易受到夾入介質(zhì)，介質(zhì)腐蝕，磨損顆粒，氣蝕和沖刷的損害的。比如磨損顆粒。如果磨損顆粒比表面的不平整度小，在密封面磨合時(shí)，其表面精度就會(huì )得到改善，而不會(huì )變壞。相反，則會(huì )使表面精度變壞。因此在選擇磨損顆粒時(shí)，要綜合考慮其材料，工況，潤滑性和對密封面的腐蝕情況等因素。

     如同磨損顆粒一樣，我們在選擇密封件時(shí)，要綜合考慮影響其性能的各種因素，才能起到防泄漏的功能。因此，必須選擇那些抗腐蝕，抗擦傷和耐沖刷的材料。否則，缺少任何一項要求，就會(huì )使其密封性能大大降低。