Funktionsprinzip der Zahndichtung: Wie erreicht man eine hochfeste Abdichtung?

1. Grundstruktur und Kerndesign

Die Zahndichtung ist eine Metall- oder Metallverbunddichtung mit konzentrischen gezackten Rillen auf ihrer Oberfläche. Zu den wichtigsten Designmerkmalen gehören:

Gezahnte Struktur: Die scharfen Zahnspitzen greifen in die Flanschoberfläche ein und bilden mehrere ringförmige Dichtlinien.

Materialauswahl: Häufig verwendeter Edelstahl 304/316, Kohlenstoffstahl, Nickelbasislegierungen usw. sind beständig gegen hohen Druck und hohe Temperaturen.

Querschnittsform: unterteilt in Flachzahntyp (Grundtyp) und Wellenzahntyp (bessere Elastizität).

2. Analyse des Dichtungsmechanismus

(1) Mechanischer Bisseffekt

Wenn die Flanschschrauben festgezogen werden, werden die Verzahnungen der Zahndichtung in die Konkavitäten und Konvexitäten im Mikrometerbereich auf der Flanschoberfläche eingebettet und bilden eine mechanische Verriegelung, die den Leckpfad des Mediums effektiv blockiert.

Die plastic deformation of the tooth tip fills the microscopic defects of the flange and reduces the dependence on the flange finish (Ra≤6.3μm).

(2) Leitungsabdichtung zur Oberflächenabdichtung

Bei der anfänglichen Druckbeaufschlagung berührt nur die Zahnspitze den Flansch (Linienkontakt). Mit zunehmendem Druck verformt sich das Zahntal allmählich und bildet schließlich eine durchgehende ringförmige Dichtfläche. Der typische Dichtungsdruck kann 42 MPa erreichen (z. B. ASME B16.20 Standard-Arbeitsbedingungen).

(3) Fähigkeit zur Rückprallkompensation

Die serrated structure can compensate for flange displacement through elastic recovery under thermal cycling or vibration conditions to avoid seal failure (rebound rate ≥ 15%).

3. Vorsichtsmaßnahmen für den Gebrauch

Installationsanforderungen: Flanschparallelität ≤ 0,1 mm, keine wiederholte Verwendung (irreversible Verformung der gezahnten Struktur).

Fehlermodus: Übermäßiger Verschleiß der Zahnspitze (aufgrund einer Flanschfehlausrichtung) oder Spannungsrelaxation (Arbeitsbedingungen bei hohen Temperaturen).

Prüfstandard: Helium-Massenspektrometrie-Leckerkennung gemäß API 6A, die zulässige Leckrate ≤ 1×10⁻⁶ atm·cc/s.

4. Häufig gestellte Fragen zu gezahnten Dichtungen

Wie wird die Abdichtung durch gezahnte Dichtungen erreicht?

A: Ihr Dichtungsprinzip basiert auf:

Mechanischer Eingriff: Die Verzahnungen vertiefen sich in die Flanschoberfläche und bilden mehrere Dichtungslinien.

Elastische Verformung: Die Zahntäler verformen sich unter Druck und bilden eine durchgehende Dichtfläche.

Rückprallkompensation: Die Dichtung bleibt trotz thermischer Ausdehnung und Kontraktion oder Vibration dicht.

Können gezahnte Dichtungen wiederverwendet werden?

A: Eine Wiederverwendung wird nicht empfohlen!

Die serrations undergo plastic deformation after installation, and secondary use may result in seal failure.

Wenn eine Wiederverwendung erforderlich ist, überprüfen Sie die Integrität des Zahnprofils und bewerten Sie die Dichtungsleistung gemäß der ASME PCC-1-Norm neu.

Vorsichtsmaßnahmen für den Einbau von gezahnten Dichtungen

Richtige Installationsschritte:

Reinigen Sie die Flanschoberfläche (Öl und Rost entfernen, Ra ≤ 6,3μm).

Überprüfen Sie die Dichtung (keine Verformung, Risse und intaktes Zahnprofil).

Richten Sie die Dichtung aus, um Teillasten zu vermeiden, die zu lokalen Undichtigkeiten führen könnten.

Ziehen Sie die Schrauben gleichmäßig an (über Kreuz, sodass das Zieldrehmoment in 2–3 Durchgängen erreicht wird). Häufige Fehler:

Verwendung verformter Dichtungen

Flanschfehlausrichtung verursacht Fehlausrichtung

Unzureichende oder übermäßige Schraubenvorspannung