密封垫片的泄漏

密封垫片是安装在组成接合部的两个部件之间，用以防止泄漏的产品。
因此，对于泄漏，必须考虑到接触面泄漏和渗透泄漏。

（甲）接触面泄漏
在密封垫片与由法兰组成的结合部件之间，必然存在微小的游隙。对于这微小的游隙，
为简便起见，可近似的区分为两平面间的放射状流动（图 1.1.13）及圆筒导管流动（图 1.1.14）。
关于各自流量（泄漏量）的换算公式如表 1.1.10 所示。表中的符号如下。

η：粘性系数（Pa・s）	ρ：比重（kg/m3）
Po：外径侧压力（绝对压）（Pa）	Pi：内径侧压力（绝对压）（Pa）
M：摩尔质量（kg/mol）	R：气体常数8.31（J/mol・K）
T：温度（K）	ε：两平面间距（m）
ro：密封垫片外半径（m）	ri：密封垫片内半径（m）
a：圆筒导管半径（m）	L：圆筒导管长度（m）

＜技・製＞表1.1.10　泄漏量的换算公式…备注　以外径向内径的流动为正。


＜技・製＞图 1. 1. 13　两平面间的放射状流动　　＜技・製＞图 1. 1. 14　圆筒导管的流动


＜技・製＞图 1. 1. 15　气体的粘性系数　　［1.01×10⁵Pa｛1atm｝］


＜技・製＞图 1. 1. 16　液体的粘性系数

（乙）渗透泄漏
软质密封垫片和半金属密封垫片，由于自身是多孔质，因此，随着溶解，
气体会从固体中穿过。这种现象称为渗透，渗透量 Qp 以下面的公式表述。

此处   
　Qp：渗透泄漏量（Pa ・m³/s）
　A ：渗透截面积（m²）
　K ：渗透系数（m²/s）
　r：渗透长度（m）
　P_o, P_i：密封垫片外·内径的压力（Pa）

＜技・製＞表1.1.11　各种弹性体橡胶及氟树脂对各种气体的渗透系数

温度20～30℃、单位×10 -12m²/s

弹性体橡胶、树脂种类	He	H2	N2	O2	CO2	CH4
天然橡胶	11.0～23.7	37.4～39.5	4.8～6.7	13.0～18.1	94.0～102	22.0
苯乙烯丁二烯橡胶	17.2～18.0	23.7～32.0	4.8～5.2	13.0～13.2	94.0～95.0	16.2
丁二烯橡胶	－	32.4	4.9～17.0	14.5～14.6	105	－
氯丁橡胶	2.4～9.9	9.1～15.4	0.77～0.93	3.0	9.5～20.0	2.0
丁基橡胶	2.6～8.0	4.6～5.6	0.20～0.35	0.99～3.4	3.9～5.2	0.43
乙烯丙烯二烯橡胶	18.0	－	6.4	19.0	82.0	－
氯磺化聚乙烯	2.5～5.5	8.2～8.6	0.68～0.88	1.6～2.1	12.0～15.8	1.3
丁腈含量为 18% 的丁腈橡胶	－	－	1.9	－	48.0	－
丁腈含量为 20% 的丁腈橡胶	－	20.0	2.1	6.3	49.0	－
丁腈含量为 27% 的丁腈橡胶	9.3	12.0～12.1	0.81～0.86	2.9～3.0	23.5～24.0	－
丁腈含量为 32% 的丁腈橡胶	7.5	9.0～9.4	0.46～0.50	1.8	14.0～14.1	－
丁腈含量为 39% 的丁腈橡胶	5.2～8.0	5.4～9.0	0.18～0.46	0.70～1.8	3.3～5.7	－
聚氨酯橡胶	2.3	5.1	0.40～1.1	1.1～3.7	10.0～30.0	－
硅橡胶	169	－	203	76.0～460	450～2300	－
氟橡胶	7.1～16.0	－	0.05～0.30	0.99～1.1	5.8～14.5	－
聚四氟乙烯树脂	7.8	7.5	0.14～1.1	0.04～3.2	0.12～8.9	－
聚四氟乙烯 -PFA 树脂	18.0	－	－	－	－	－
聚四氟乙烯 -FEP 树脂	17.0	－	1.2～1.6	3.8～4.5	1.3～9.6	－

＜技・製＞表1.1.12　泄漏检测方法与可检测泄漏量

方法	被测试体的压力		现　象	可检测泄漏量 Pa・m3/s	备注
放置法	加压		放置：压力下降	10-2～10-5	根据实施方法 有较大的差异
	真　空(1)		放置：压力上升	10-5
水中发泡法	加压		出现水泡或水泡积聚	10-4
肥皂水发泡法	加压		出现水泡	10-4
水压测试法	加压		漏水	10-2
氨气法	加压		白烟或变色	10-2～10-7	根据实施方法 有较大的差异
卤素渗漏检测	加压		热白金线的离子化→电流仪	10-7
氦渗漏检测	加压		质量分析仪→ 检测器的读数	10-12
	真　　空			10-12
皂膜流量计	加压		皂膜的移动→ 检测器的读数	10-4

注(1) 　为避免放出气体的影响，必须在 Δ P/t 为一定的倾斜度时进行测定。


＜技・製＞表1.1.13　密封垫片的泄漏量