آلية ختم الحشية
التسرب هو الوسيلة من داخل مساحة محدودة إلى الخارج، أو من الخارج إلى داخل مساحة محدودة من الناس لا يريدون أن يحدث. تتدفق الوسائط عبر الواجهة بين المساحة الداخلية والخارجية، أي تسرب سطح الختم. السبب الجذري للتسرب هو وجود فجوة بين سطح التلامس، بينما فرق الضغط بين جانبي سطح التلامس، فرق التركيز هو القوة الدافعة للتسرب. نظرًا لشكل سطح الختم ودقة المعالجة وعوامل أخرى، فإن سطح الختم لا يتطابق تمامًا، أي أن سطح الختم سيظهر على الفجوة، وبالتالي يحدث التسرب. لتقليل التسرب، من الضروري تعظيم تضمين أسطح التلامس، أي تقليل مساحة المقطع العرضي لقناة التسرب وزيادة مقاومة التسرب بحيث تكون أكبر من القوة الدافعة للتسرب. يمكن أن يؤدي تطبيق حمل ضاغط على سطح الختم إلى إنتاج إجهاد ضاغط، وتحسين درجة التلامس مع سطح الختم، وعندما يزيد الضغط بدرجة كافية لإحداث تشوه بلاستيكي كبير للسطح، فإنه يمكن أن يملأ الفجوة بين سطح الختم، من أجل منع قناة التسرب. الغرض من استخدام الحشيات هو ملء التفاوت الصغير لسطح الختم للحافة بمساعدة مادة الحشية التي تكون أسهل في إنتاج تشوه بلاستيكي تحت تأثير حمل الضغط، وذلك لتحقيق الختم.
في وصلات ختم الحافة، تعمل قوة حشية الضغط على تشويه مادة الحشية، وبالتالي ملء الفجوة الدقيقة بين أسطح ختم الحافة.
أشكال التسرب في المفاصل محكمة الغلق
في وصلات ختم الحافة، تكون الحشية هي عنصر الختم الرئيسي. بالنسبة للحشيات غير المعدنية، يتم ختم الاتصال عن طريق تشديد البراغي، مما يتسبب في سطح تلامس الحافة والحشية وضغط ضغط أكبر داخلي للحشية، من ناحية، مما يجعل سطح الحشية وسطح الحافة قريبًا من سطح الحافة، يملأ سطح الحافة للفجوة الدقيقة، ومن ناحية أخرى، يقلل من مسامية مادة الحشية، أي تقليل قناة التسرب للسائل الذي يتم إغلاقه. نظرًا لأن أي طريقة معالجة لا يمكن أن تشكل سطحًا مثاليًا سلسًا تمامًا، فمن المستحيل أيضًا تحقيق سطح مانع للتسرب بين المسام المدمجة بالكامل ومسام الختم نفسه مسدود تمامًا، بحيث يكون على اتصال مع بعضها البعض بين أسطح الختم وأختام يوجد دائمًا فجوة أو قناة صغيرة في الداخل. وبالتالي، بالنسبة لختم الحشية، فإن التسرب دائمًا أمر لا مفر منه. عندما يكون الوسيط عند ضغط معين من خلال اتصال شفة الترباس، دائمًا في نقطة الختم عند التسرب. ويمكن تحليل هذه الظاهرة، حيث أن التسرب يكون في شكلين، وهما "تسرب الواجهة" و"تسرب الاختراق"، كما هو موضح في الشكل 2.
1. تسرب الواجهة
سيؤدي ضغط ضغط الحشية غير الكافي، وخشونة سطح ختم الحافة، والتشوه الحراري، والتشوه الميكانيكي واهتزاز خط الأنابيب إلى تسبب الحشية وسطح ختم الحافة بين سوء الملاءمة والتسرب. بالإضافة إلى ذلك، فإن وصلة الفلنجة في ظروف التشغيل بسبب درجة الحرارة والضغط وتشوه البرغي واستطالته، واسترخاء زحف الحشية، وانخفاض قدرة الارتداد، وشيخوخة مادة الحشية، والتدهور، وما إلى ذلك، سوف تتسبب أيضًا في حدوث تسرب بين الفلنجة وسطح ختم الفلنجة. يحدث هذا في الحشية وسطح مانع التسرب بين التسرب ويسمى "تسرب الواجهة".
2. تسرب الاختراق
عادة ما تكون الحشيات غير المعدنية مصنوعة من ألياف نباتية أو ألياف حيوانية أو ألياف معدنية أو ألياف كيميائية ومطاط مرتبط ومضغوط، أو مصنوعة من مواد مسامية مثل الجرافيت المرن. بسبب الأنسجة الرخوة، وضعف التكثيف، هناك فجوات صغيرة لا حصر لها بين الألياف والألياف، لذلك من السهل أن يتم نقعها بالوسيط، خاصة تحت الضغط، سيتم اختراق الوسيط من خلال المسام داخل المادة. يحدث هذا في مادة الحشية داخل التسرب ويسمى "تسرب الاختراق".
