Герметичність

Гермети́чність — властивість конструкції або матеріалу перешкоджати проникненню крізь них газу, рідини або пари.

Властивість герметичності переважно стосується оболонокових корпусів або окремих з'єднань і задачею її є перешкоджання рідинному (газовому) обміну між середовищами, які вони розділяють. Герметичність дуже часто є умовою працездатності багатьох систем, апаратів чи приладів.

Походження терміну

Походження терміну бере початок від імені Гермеса Трисмегіста (грец. Ἑρμῆς ὁ Τρισμέγιστος) — бога у елліністичному Єгипті, який сполучав у собі риси грецького бога Гермеса та єгипетського Тота. Гермесу Трисмегісту приписується авторство герметичної, себто окультної, літератури, доступної тільки для втаємничених. Пізніше поняття герметичної літератури та філософії, зробилось синонімом алхімії, що намагалася відкрити таємницю перетворювати дешеві метали на дороге золото та знайти еліксир життя. З огляду на те, що герметична література була зрозуміла тільки втаємниченим, вважалося, що скарби знання, в них вкладені, Гермес Трисмегіст убезпечив від ока профана магічними печатками. Тому слово «герметичність» почало означати — щільно замкнений, а «герметизм» — таємну науку, викладену в тих герметичних книжках.

Характеристики герметичності

Герметичність оболонки або защільника характеризується кількістю речовини, що перетікає крізь них за одиницю часу, і вимірюється для рідини в м³/с, л/с або г/с, а для газів і пари — у г/с або в м³·Па/с (л·мм рт. ст./с).

Герметичними вважаються оболонки, защільники, з'єднання, газовий або рідинний обмін через які не перевищує допустимого.

Вимоги до ступеня герметичності (допустимого обміну) апаратури чи її вузлів визначаються виходячи з умов забезпечення нормального перебігу робочого процесу, для якого здійснюється герметизація, а самою герметичністю визначається надійність і довговічність експлуатації обладнання.

Герметичність — важлива властивість, яку необхідно враховувати при проектуванні герметизованих об'єктів, призначених для тривалого зберігання і експлуатації. Для цього розрахунковим шляхом встановлюють ймовірний проміжок часу, протягом якого при заданих умовах експлуатації (перепаді тиску, температурі, навантаженні тощо) крізь окремі елементи або через всю оболонку проникає рідина або газ у кількостях, здатних вивести з ладу об'єкт герметизації.

Причини порушення герметичності

Причинами порушення герметичності, може бути проникність матеріалу оболонки або з'єднання із защільником, що враховується при конструюванні, або наскрізні дефекти (витоки) в структурі матеріалу або з'єднання, які виявляють засобами виявлення витоків. Причинами появи дефектів можуть виступати: знос поверхонь защільників, порушення режимів експлуатації, пошкодження та руйнування елементів конструкцій в процесі тривалої експлуатації тощо.

Області використання

Герметичними повинні бути корпуси літальних апаратів в авіації і космонавтиці, корпуси підводних човнів, скафандри космонавтів і водолазів, кесонні камери тощо.

Висока герметичності потрібна для підтримання надвисокого вакууму в термоядерних установках, прискорювачах заряджених частинок, імітаторах космічного простору. Нормальній роботі таких систем можуть завадити навіть дуже малі перетоки, як 10^—7-10^—8 л мм. рт. ст./с. Ще жорсткіші вимоги ставляться до герметичності корпусів електровакуумних і газонаповнених малогабаритних приладів, в об'ємах яких при тривалому зберіганні чи у процесі експлуатації не повинно відбуватися помітної зміни тиску або складу газового середовища. Наприклад, для підтримання робочого тиску в електровакуумному приладі (при відсутності гетера) об'ємом 100 см³ протягом року зберігання перетоки в його оболонці не повинні перевищувати 3·10^—12 л·мм рт. ст./с

Важливу роль відіграє герметичність нафтових і газових свердловин при:

• бурінні їх до покладів з високим пластовим тиском;
• розкритті нафтових пластів, коли є небезпека викиду чи відкритого фонтанування;
• експлуатації нафтових і газових родовищ, щоб уникнути витоків корисної копалини від місця його видобутку до пунктів переробки.

Дотримання герметичності необхідне при реалізації багатьох технологічних процесів в хімічній, харчовій, фармацевтичній, переробній та інших галузях промисловості, коли необхідними є підтримання високого тиску, вакууму або стерильності виробництва. Герметизують промислове обладнання та прилади, що зазнають дії вологи, газів, пилу, бруду, агресивних хімічних середовищ, або прилади, що створюють радіоактивне випромінювання. Якщо у виробничих приміщеннях потрібно забезпечити жорсткі кліматичні та санітарно-гігієнічні режими, будують герметичні виробничі будівлі

Див. також

• Герметизація

Джерела

• Тимонин А. С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования : справочник : учеб. пособие / А. С. Тимонин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Калуга : Изд-во Н. Бочкаревой, 2002. Т. 1. — 2-е изд., перераб. и доп. — 2002. — 852 с. — ISBN 5-89552-043-X
• Орлов П. И. Основы конструрования. Спрвочно-методическое пособие. Книга 1. — М.: Машиностроение, 1988.
• Орлов П. И. Основы конструрования. Спрвочно-методическое пособие. Книга 2. — М.: Машиностроение, 1988.
• ГОСТ 9544-2005 Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности затворов.