JustPaste.it

Dlaczego uszczelnienia nie są idealnie szczelne?

Funkcją uszczelnień jest zabezpieczanie płynu lub gazu przed wyciekiem oraz ochrona przed przedostaniem się płynów czy gazów do wnętrza jakiegoś obiektu.

Funkcją uszczelnień jest zabezpieczanie płynu lub gazu przed wyciekiem oraz ochrona przed przedostaniem się płynów czy gazów do wnętrza jakiegoś obiektu.

 

fire-hydrant-947324_1280_small.jpg

W przemyśle najczęściej stosowane są spoczynkowe uszczelnienia stykowe.  Pewnie nie każdy wie, że takie uszczelnienia nie są całkowicie szczelnie i pewnie nie każdy ma świadomość, skąd bierze się nieszczelność. Przyczyn jest tymczasem co najmniej kilka. Weźmy jako przykład rurociąg.

Może to być niewielki rurociąg, których mnóstwo kryje się pod powierzchnią ziemi otaczających nas osiedli mieszkaniowych. Jeśli poszczególne rury takiego rurociągu połączone są za pomocą śrub, to zmienne warunki wewnątrz i na zewnątrz rur będą wpływać na szczelność połączeń.

Połączenia stykowe są odpowiedzialne za kilka procent wycieku. Zanim weszły w życie bardziej rygorystyczne normy unijne, było to około 5%. W przypadku dużych zakładów mogło to być nawet kilka ton wycieku rocznie tylko poprzez drobne nieszczelności w najprostszym typie uszczelnień.

Jak do tego dochodzi? Sprawa jest dosyć prosta. Pomiędzy naszym przykładowym rurociągiem znajdują się uszczelki. Ich szczelność zapewniają śruby, które dociskają płaszczyzny łączonych materiałów. Jednak śruby są w niewielkim stopniu rozciągliwe. Mocno ściśnięte – wydłużają się. A kiedy wewnątrz rurociągu popłynie woda (albo ropa, czy gaz) pod ciśnieniem, na śruby zaczyna działać zwiększona siła. Ich rozciąganie powoduje, że mikroskopijne pory znajdujące się wewnątrz każdego materiału uszczelniającego poszerzają się. Przez te mikroskopijne pory pojedyncze cząsteczki transportowanych rurociągiem substancji mogą przedostawać się na zewnątrz.

Wydłużenie rury może także następować pod wpływem temperatury. Jeśli rurociągiem transportowana jest gorąca ciecz, to śruby należy dokręcić co najmniej dwukrotnie: podczas montażu oraz po tym jak wewnątrz popłynie transportowana substancja. W przeciwnym razie nawet najlepsze uszczelki nie zatrzymają wycieku.

Rozszczelnienie połączeń następuje też w wyniku pełzania oraz relaksacji. Pierwsze ze zjawisk polega na powolnym odkształcaniu się materiałów podlegających dużym obciążeniom przez długi czas. Takie odkształcenie, kiedy ma charakter stały, powoduje z kolei relaksację, czyli takie ukierunkowanie zmiany oddziałujących na siebie sił, że zmniejsza się naprężenie wewnątrz materiału.

Akcja powoduje reakcję. Nieraz reakcja następuje niemal natychmiast. Są jednak sytuacje, kiedy widoczna zmiana nastaje dopiero po kilku, a nawet kilkudziesięciu latach. Jak widać nie tylko jakość szczeliwa decyduje o jakości uszczelnień.