Pour l'étanchéité du joint, son état de fuite est lié à de nombreux facteurs tels que les propriétés physiques du milieu scellé, les conditions de travail, la rugosité de la surface d'étanchéité de la bride, la contrainte de compression, ainsi que les caractéristiques de base, la taille, le processus de chargement et de déchargement du joint.
1. L'influence des propriétés physiques du milieu scellé adopte la même forme de connexion d'étanchéité. Dans les mêmes conditions de travail, le taux de fuite du gaz est supérieur à celui du liquide et le taux de fuite de l'hydrogène est supérieur à celui de l'azote. Cela est principalement dû aux différentes propriétés physiques du milieu scellé. Parmi les propriétés physiques du milieu scellé, la viscosité a le plus grand impact. La viscosité est une mesure de la force de frottement à l'intérieur d'un fluide. Pour les milieux à viscosité élevée, la résistance aux fuites est plus grande et le taux de fuite est plus faible ; pour les milieux à faible viscosité, leur résistance aux fuites est faible et leur taux de fuite est élevé.
2. L'impact des conditions de travail sur l'étanchéité du joint comprend la pression et la température du fluide. Le taux de fuite des joints varie sous différentes pressions et températures. La différence de pression des deux côtés de la surface d'étanchéité est la principale force motrice des fuites. Plus la différence de pression est grande, plus il est facile pour le fluide de surmonter la résistance du canal de fuite, ce qui facilite les fuites. La température a un impact significatif sur les performances d'étanchéité de la structure de connexion. Des recherches ont montré que la déformation élastique et plastique des joints augmente avec l'augmentation de la température, tandis que les performances de rebond diminuent et la quantité de fluage augmente avec l'augmentation de la température. Et à mesure que la température augmente, les phénomènes de vieillissement, de perte de poids, de fluage et de relaxation du joint deviennent de plus en plus graves. De plus, la température a également un impact significatif sur la viscosité du fluide. À mesure que la température augmente, la viscosité du liquide diminue tandis que la viscosité du gaz augmente. Plus la température est élevée, plus il est facile pour une fuite de se produire.
3. Influence de la rugosité de la surface d'étanchéité de la bride : sous la même pression de pré-serrage du joint, la rugosité de la surface d'étanchéité de la bride est différente et le taux de fuite est également différent. En général, plus la rugosité de la surface est faible, plus la fuite est faible. L'effet d'étanchéité de la surface d'étanchéité de la bride qui a été meulée est meilleur que celui de la surface d'étanchéité de la bride qui n'a pas été meulée. Cela est principalement dû à la faible rugosité de la surface d'étanchéité, ce qui rend difficile le remplissage des irrégularités, réduisant ainsi considérablement les fuites d'interface.
4. Influence de la contrainte de compression du joint : Plus la contrainte de compression du joint est élevée, plus sa déformation est importante. La déformation du joint comble efficacement les irrégularités de la surface de la bride, réduisant considérablement les fuites d'interface ; d'autre part, les pores capillaires du joint lui-même sont comprimés, réduisant la section transversale du canal de fuite et augmentant la résistance aux fuites, réduisant ainsi considérablement le taux de fuite. Mais si la contrainte de serrage du joint est trop élevée, il est facile d'écraser le joint, perdant ainsi sa capacité de rebond et incapable de compenser la séparation de la surface de la bride causée par la température et la pression, ce qui entraîne une forte augmentation du taux de fuite. Par conséquent, pour maintenir une bonne étanchéité, la contrainte de compression du joint doit être maintenue dans une certaine plage.
5. L'influence des performances du joint Les caractéristiques de base des joints comprennent principalement deux parties : l'une est la performance mécanique des joints, qui comprend les caractéristiques de rebond de compression, les caractéristiques de fluage et de relaxation des contraintes des joints ; La seconde est la performance d'étanchéité de base du joint, qui a un impact significatif sur les performances d'étanchéité de la connexion. L'étanchéité de la connexion du joint de bride de boulon (c'est-à-dire le joint de bride) est essentiellement obtenue en déformant le joint pour augmenter la résistance à l'écoulement du fluide. Les caractéristiques de compression du joint reflètent en partie la capacité d'étanchéité initiale formée par sa surface s'adaptant à la surface de la bride. Dans les conditions de fonctionnement, en raison de l'allongement des boulons et de la déformation des brides, le joint sur la surface de la bride a tendance à se séparer relativement (réduisant la contrainte de compression sur le joint), et l'étanchéité de la connexion dépend en grande partie de la capacité de rebond du joint. Le fluage et la relaxation sont des raisons importantes de l'augmentation du taux de fuite des connexions étanches à haute température. Les performances d'étanchéité des joints caractérisent la relation entre le taux de fuite et la pression moyenne, la contrainte de compression résiduelle des joints et la température, et constituent un indicateur de performance complet qui caractérise la capacité d'étanchéité des joints.
6. L'influence de la taille du joint comprend principalement l'influence de l'épaisseur et de la largeur du joint.
(1) L'effet de l'épaisseur du joint est que sous la même charge de compression et la même pression moyenne, le taux de fuite diminue avec l'augmentation de l'épaisseur du joint. En effet, sous la même charge axiale, les joints épais ont un rebond de compression plus important. Dans des conditions d'obtention d'une étanchéité initiale, les joints épais avec des réserves élastiques plus importantes peuvent mieux compenser la séparation relative entre les surfaces d'étanchéité causée par la pression moyenne par rapport aux joints minces, et conserver une contrainte de compression résiduelle plus importante sur la surface du joint, réduisant ainsi le taux de fuite. Mais on ne peut pas dire que plus le joint est épais, meilleures sont ses performances d'étanchéité. En effet, l'épaisseur du joint est différente et les conditions d'établissement de l'étanchéité initiale sont également différentes. En raison de l'influence de la force de frottement sur la face d'extrémité, la surface du joint est dans un état de contrainte de compression triaxiale et la résistance à la déformation du matériau est relativement élevée ; la partie médiane du joint est moins affectée par l'extrémité et sa résistance à la déformation est également relativement faible. Sous la même précharge, la déformation plastique est plus susceptible de se produire au milieu du joint qu'à la surface du joint, ce qui rend plus difficile l'établissement d'une surface d'étanchéité initiale. Par conséquent, lorsque l'épaisseur du joint atteint une certaine valeur, les performances d'étanchéité ne changent pas ou se détériorent même. De plus, plus le joint est épais, plus la section transversale de fuite par perméation est grande et plus le taux de fuite par perméation est élevé.
(2) L'influence de la largeur du joint se situe dans une certaine plage et, à mesure que la largeur du joint augmente, le taux de fuite diminue de manière linéaire. En effet, la résistance aux fuites moyennes dans la largeur effective du joint est proportionnelle à la longueur du canal de fuite (proportionnelle à la largeur du joint). Mais on ne peut pas dire que plus le joint est large, mieux c'est, car la surface du joint est plus grande. À ce stade, la même contrainte de compression doit être générée sur le joint et la force de serrage du joint large est bien supérieure à celle du joint étroit.
