กลไกการปิดผนึกปะเก็น
การรั่วไหลเป็นสื่อจากภายในของพื้นที่อันจำกัดไปสู่ภายนอก หรือจากภายนอกสู่ภายในของพื้นที่อันจำกัดที่ผู้คนไม่อยากให้เกิดขึ้น สื่อไหลผ่านส่วนต่อประสานระหว่างพื้นที่ภายในและภายนอกนั่นคือการรั่วไหลของพื้นผิวซีล สาเหตุของการรั่วไหลคือการมีช่องว่างระหว่างพื้นผิวสัมผัส ในขณะที่ความแตกต่างของความดันระหว่างทั้งสองด้านของพื้นผิวสัมผัส ความแตกต่างของความเข้มข้นคือแรงผลักดันของการรั่วไหล เนื่องจากรูปแบบของพื้นผิวการปิดผนึกและความแม่นยำในการประมวลผลและปัจจัยอื่น ๆ ส่งผลให้พื้นผิวการปิดผนึกไม่ตรงกันอย่างสมบูรณ์ กล่าวคือ พื้นผิวการปิดผนึกจะปรากฏบนช่องว่าง ทำให้เกิดการรั่วไหล เพื่อลดการรั่วไหลจำเป็นต้องเพิ่มการฝังพื้นผิวสัมผัสให้สูงสุด เช่น ลดพื้นที่หน้าตัดของช่องรั่วและเพิ่มความต้านทานต่อการรั่วไหลให้มากกว่าแรงผลักดันการรั่วไหล ใช้แรงอัดบนพื้นผิวปิดผนึกสามารถสร้างความเครียดอัด ปรับปรุงระดับการสัมผัสของพื้นผิวปิดผนึก เมื่อความเครียดเพิ่มขึ้นเพียงพอที่จะทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างมีนัยสำคัญของพื้นผิว มันสามารถเติมช่องว่างระหว่างพื้นผิวปิดผนึก เพื่อที่จะบล็อก ช่องทางการรั่วไหล วัตถุประสงค์ของการใช้ปะเก็นคือการเติมความไม่สม่ำเสมอเล็กน้อยของพื้นผิวการปิดผนึกของหน้าแปลนด้วยความช่วยเหลือของวัสดุปะเก็นที่ทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกได้ง่ายขึ้นภายใต้การกระทำของแรงอัด เพื่อให้เกิดการปิดผนึก
ในข้อต่อการซีลหน้าแปลน แรงของปะเก็นการบีบอัดจะทำให้วัสดุปะเก็นเปลี่ยนรูป ซึ่งจะช่วยเติมเต็มช่องว่างขนาดเล็กระหว่างพื้นผิวการซีลหน้าแปลน
รูปแบบของการรั่วไหลในข้อต่อที่ปิดสนิทของปะเก็น
ในข้อต่อการปิดผนึกหน้าแปลน ปะเก็นเป็นองค์ประกอบการปิดผนึกหลัก สำหรับปะเก็นที่ไม่ใช่โลหะ การปิดผนึกการเชื่อมต่อทำได้โดยการขันสลักเกลียวให้แน่น ทำให้หน้าแปลนและพื้นผิวสัมผัสของปะเก็นและปะเก็นภายในมีความเค้นอัดมากขึ้น ในด้านหนึ่งทำให้พื้นผิวปะเก็นและพื้นผิวหน้าแปลนใกล้กับ พื้นผิวหน้าแปลน เติมพื้นผิวหน้าแปลนของไมโครช่องว่าง ในทางกลับกัน ช่วยลดความพรุนของวัสดุปะเก็น เช่น ลดช่องทางการรั่วไหลของของเหลวที่ถูกปิดผนึก เนื่องจากวิธีการประมวลผลใด ๆ ไม่สามารถสร้างพื้นผิวในอุดมคติที่เรียบเนียนอย่างสมบูรณ์ได้ จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุพื้นผิวการปิดผนึกระหว่างรูพรุนที่ฝังอย่างสมบูรณ์และตัวซีลนั้นถูกปิดกั้นอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นเมื่อสัมผัสกันระหว่างพื้นผิวการปิดผนึกและซีลของ ภายในจะมีช่องว่างหรือช่องเล็กๆ อยู่เสมอ ดังนั้นในการซีลปะเก็นการรั่วซึมจึงเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เสมอไป เมื่อตัวกลางมีความดันผ่านการเชื่อมต่อแบบโบลต์ - หน้าแปลน ให้อยู่ในจุดปิดผนึกเสมอเมื่อมีการรั่วไหล การวิเคราะห์ปรากฏการณ์นี้พบได้ว่าการรั่วไหลมี 2 รูปแบบ คือ "การรั่วไหลของอินเทอร์เฟซ" และ "การรั่วไหลของการเจาะ" ดังแสดงในรูปที่ 2
1. อินเทอร์เฟซรั่ว
ความเครียดในการบีบอัดปะเก็นไม่เพียงพอ ความหยาบของพื้นผิวการปิดผนึกหน้าแปลน การเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อน การเปลี่ยนรูปทางกล และการสั่นสะเทือนของท่อจะทำให้เกิดปะเก็นและพื้นผิวการปิดผนึกหน้าแปลนระหว่างขนาดที่พอดีและการรั่วไหล นอกจากนี้ ข้อต่อหน้าแปลนในสภาวะการทำงานเนื่องจากอุณหภูมิ ความดัน การเสียรูปและการยืดตัวของสลักเกลียว การคลายตัวของการคืบของปะเก็น ความสามารถในการเด้งกลับลดลง การเสื่อมสภาพของวัสดุปะเก็น การเสื่อมสภาพ ฯลฯ จะทำให้เกิดการรั่วไหลระหว่างหน้าแปลนและพื้นผิวการซีลหน้าแปลนด้วย สิ่งนี้เกิดขึ้นในปะเก็นและพื้นผิวการปิดผนึกหน้าแปลนระหว่างการรั่วไหลเรียกว่า "การรั่วไหลของอินเทอร์เฟซ"
2. การรั่วไหลของการเจาะ
ปะเก็นที่ไม่ใช่โลหะมักทำจากเส้นใยพืช เส้นใยสัตว์ เส้นใยแร่ หรือเส้นใยเคมี และยางที่เชื่อมและอัดขึ้นรูป หรือทำจากวัสดุที่มีรูพรุน เช่น กราไฟท์ที่มีความยืดหยุ่น เนื่องจากเนื้อเยื่อหลวมและมีความหนาแน่นต่ำ จึงมีช่องว่างเล็กๆ นับไม่ถ้วนระหว่างเส้นใยและเส้นใย ดังนั้นจึงง่ายต่อการเปียกด้วยตัวกลาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ความกดดัน ตัวกลางจะถูกแทรกซึมผ่านรูพรุนภายในวัสดุ ซึ่งเกิดขึ้นในวัสดุปะเก็นที่อยู่ภายในการรั่วซึม เรียกว่า “การรั่วซึมทะลุทะลวง”
