Mehanizmi za brtvljenje brtvila
Curenje je neželjeni fenomen medija koji teče iz unutrašnjosti konačnog prostora prema van, ili izvana u unutrašnjost konačnog prostora. Do curenja dolazi kada medij teče kroz međuprostor između unutrašnjeg i vanjskog prostora, odnosno zaptivnu površinu. Osnovni uzrok curenja je postojanje praznine u kontaktnoj površini, dok je razlika tlaka između dvije strane kontaktne površine, razlika koncentracije pokretačka sila curenja. Zbog oblika zaptivne površine i tačnosti obrade i drugih faktora, rezultirajući u tome da se površina za zaptivanje ne poklapa u potpunosti, tj. na površini zaptivača će se pojaviti zazor, a samim tim i curenje. Da bi se smanjilo curenje, potrebno je maksimalno ugniježditi kontaktne površine, odnosno smanjiti površinu poprečnog presjeka puta curenja i povećati otpor curenja tako da bude veći od potiska curenja. Kompresijsko opterećenje primijenjeno na zaptivnu površinu može proizvesti tlačno naprezanje koje povećava stupanj kontakta između brtvenih površina, a kada se naprezanje poveća dovoljno da izazove značajnu plastičnu deformaciju površine, praznina u zaptivnoj površini može se popuniti da se začepi. put curenja. Svrha korištenja zaptivki je korištenje materijala zaptivke pod djelovanjem tlačnog opterećenja kako bi se lakše proizvele karakteristike plastične deformacije, tako da ispunjava prirubnicu zaptivne površine male izbočine, kako bi se postiglo brtvljenje.
U prirubničkim zaptivnim spojevima, sila tlačne brtve deformira materijal zaptivke kako bi popunila mikro jaz između zaptivnih površina prirubnice.
Oblici curenja u zaptivnim spojevima
U prirubničkim zaptivnim spojevima, brtva je glavni zaptivni element. U slučaju nemetalnih zaptivki, spoj se zaptiva zatezanjem vijaka, što uzrokuje veliko tlačno naprezanje na dodirnoj površini između prirubnice i zaptivke i unutar zaptivke, što s jedne strane čini da površina zaptivke blisko pristaje uz površine prirubnice i ispunjava mikro-prazninu na površini prirubnice, a sa druge strane smanjuje poroznost materijala zaptivke, odnosno smanjuje kanal curenja fluida koji se zaptiva. Budući da nije moguće formirati apsolutno glatku idealnu površinu bilo kojom metodom obrade, niti je moguće postići potpuno ugniježđenje između površina za brtvljenje i potpuno začepljenje pora samog brtve, uvijek postoje mali praznini ili kanali između brtvene površine u dodiru jedna s drugom i unutar brtve. Kao rezultat toga, curenje je uvijek neizbježno za zaptivke. Kada medij prođe kroz spoj vijka i prirubnice pod određenim pritiskom, uvijek postoji curenje na mjestu zaptivanja. Analiza ovog fenomena otkriva da se curenje javlja u dva oblika, a to su "curenje na sučelju" i "curenje kroz propusnost".
1. Interfacialno curenje
Nedovoljno tlačno naprezanje brtve, gruba zaptivna površina prirubnice, termička deformacija, mehanička deformacija i vibracije cijevi mogu uzrokovati curenje zbog lošeg prianjanja između brtve i zaptivne površine prirubnice. Osim toga, prirubnički spojevi u radnim uvjetima zbog uloge temperature, pritiska, deformacijskog izduženja vijaka, opuštanja puzanja zaptivke, elastičnosti, starenja materijala zaptivke, propadanja, itd. također će uzrokovati curenje između prirubnice i zaptivne površine prirubnice. Ova vrsta curenja između zaptivke i zaptivne površine prirubnice naziva se "propuštanje na sučelju".
2. Propuštanje curenja
Nemetalne zaptivke su obično napravljene od biljnih, životinjskih, mineralnih ili hemijskih vlakana vezanih za gumu ili od poroznih materijala kao što je fleksibilni grafit. Zbog svoje labave organizacije, slabe gustoće i brojnih sitnih praznina između vlakana, lako ga prodiru mediji, posebno pod pritiskom, kroz unutrašnje pore materijala. Ova vrsta curenja se javlja unutar materijala zaptivke i naziva se "curenje putem penetracije".
