影響墊片密封連接，導致泄漏的主要因素

對墊片密封來說，其泄漏狀況與被密封介質的物理性能、工況條件、法蘭密封面的粗糙度、壓緊應力以及墊片的基本特性、尺寸、加載歷程等諸多因素有關。

一、被密封介質的物理性能的影響

采用同樣的密封連接形式，在同樣的工況下，氣體的泄漏率大于液體的泄漏率，氫氣的泄漏率大于氮氣的泄漏率。這主要是由于被密封介質的物理性能參數不同造成的。在被密封介質的物理性質中，黏性的影響最大。黏度是流體內摩擦力的量度，對于黏度大的介質，其泄漏陰力大，泄漏率就小；對于黏度小的介質，其泄漏阻力小，泄漏率就大。

二、工況的影響

墊片密封的工況條件包括介質的壓力、溫度等。不同的壓力、溫度下，其泄漏率的大小不同。密封面兩側的壓力差是泄漏的主要推動力，壓力差越大，介質就越易克服泄漏通道的阻力，泄漏就越容易。溫度對連接結構的密封性能有很大的影響。研究表明，墊片的彈、塑性變形量均隨溫度升高而增大，而回彈性能隨溫度升高而下降，蠕變量則隨溫度的升高而增大。且隨著溫度的升高，墊片的老化、失重、蠕變、松弛現象就會越來越嚴重。此外，溫度對介質的黏度也有很大的影響，隨著溫度的升高，液體的黏度降低，而氣體的黏度增加。溫度越高，泄漏越容易發生。

三、法蘭表面粗糙度的影響

相同的墊片預緊應力下，法蘭表面粗糙度不同，泄漏率亦不一樣。通常，表面粗糙度越小，泄漏量越小。研磨過的法蘭密封面的密封效果要比未研磨的法蘭密封面的密封效果好。這主要是由于粗糙度小的密封表面，其凹凸不平易被填平，從而使得界面泄漏大為減少。

四、墊片壓緊應力的影響

墊片上的壓緊應力越大，其變形量就越大。墊片的變形一方面有效地填補了法蘭表面的不平度，使得界面泄漏大為減少；另一方面使得墊片本身內部毛細孔被壓縮，泄漏道的截面減小，泄漏阻力增加，從而泄漏率大大減小。但如果墊片的壓緊應力過大，則易將墊片壓潰，從而失去回彈能力，無法補償由于溫度、壓力引起的法蘭面的分離，導致泄漏率急劇增大。因此要維持良好的密封，必須使墊片的壓緊應力保持在一定的范圍內。

五、墊片幾何尺寸的影響

A：墊片厚度的影響

在同樣的壓緊載荷、同樣的介質壓力作用下，泄漏率隨墊片厚度的增加而減小。這是由于在同樣的軸向載荷作用下，厚墊片具有較大的壓縮回彈量，在初始密封條件已經達到的情況下，彈性儲備較大的厚墊片比薄墊片更能補償由于介質壓力引起的密封面間的相對分離，并使墊片表面保留較大的殘余壓緊應力，從而使泄漏率減少。但不能說墊片越厚，其密封性能越好。這是因為，墊片厚度不同，建立初始密封的條件也不同，由于端面上摩擦力的影響，墊片表面呈三向受壓的應力狀態，材料的變形抗力較大；而墊片中部，受端部的影響較小，其變形抗力也較小。在同樣的預緊載荷下，墊片中部較墊片表面更易產生塑性能變形，此時，建立初始密封也越困難，故當墊片厚度達到一定數值后，密封性能并無改變，甚至惡化。此外，墊片越厚，滲透泄漏的面積越大，滲透泄漏率也就越大。

B：墊片寬度的影響

在一定的范圍內，隨著墊片寬度的增加，泄漏率呈線性遞減。這是因為，在墊片有效寬度內介質泄漏阻力與泄漏通道的長度（正比于墊片寬度）成正比。但不能說墊片越寬越好，因為墊片越寬，墊片的表面積就越大，這樣要在墊片上產生同樣的壓緊應力，寬墊片的螺栓力就要經窄墊片大得多。