אטם ספירלה משלב את הגמישות של המתכת עם הפלסטיות של חומרי מילוי רכים. הוא נבנה על ידי פיתול לסירוגין רצועות מתכת בצורת V- וסרטי מילוי רכים (גרפיט או PTFE) למבנה מורכב. ביצועי האיטום שלו מושגים באמצעות שלושה שלבים.
1. איטום ראשוני - מילוי רך תואם את משטחי האוגן
כאשר ברגי אוגן מהודקים, העומס המופעל דוחס את האטם. חומר המילוי הרך (גרפיט או PTFE) מתעוות פלסטית בלחץ וזרום לתוך חריצי העיבוד העדינים, השריטות ובורות הקורוזיה הממוקמים על פני איטום האוגן, וחוסמים נתיבים פוטנציאליים של דליפה במקור. במקביל, רצועות המתכת בצורת V- נדחסות כאשר זווית הפתיחה שלהן מוקטנת, אך המתכת עצמה אינה נמעכת-היא נשארת במצב דחוס עם אנרגיה אלסטית שנאגרה. עקרון המפתח כאן הוא: חומר המילוי הרך תואם את פגמי פני האוגן, במקום להסתמך על משטח האוגן חלק לחלוטין.
2. פיצוי תרמי - גמישות מתכת מגיבה להתרחבות והתכווצות
זהו היתרון העיקרי של אטמים מפותלים ספירליים על פני אטמים לא -מתכתיים (כגון אסבסט דחוס או PTFE מוצק). ברגע שהציוד פועל, תנודות בטמפרטורה, שינויים בלחץ והרפיית מתח בריח-לטווח הארוך עלולים לגרום להפרדה קלה בין פני האוגן.
אטמים לא-מתכתיים, לאחר דחוסים, חסרים התאוששות מספקת-כל הפרדת אוגן גורמת מיד לדליפה. לעומת זאת, פסי המתכת בצורת -V באטם מפותל ספירלי פועלים כמו שנבנו-בקפיצים. האנרגיה האלסטית שנאגרה במהלך הדחיסה משתחררת לפי הצורך, דוחפת ללא הרף את חומר המילוי הרך אל מול פני האוגן כדי לשמור על מתח האיטום, ולמעשה מפצה על פערים שנגרמים על ידי עיוות תרמי והרפיית הברגים. נתוני בדיקות בתעשייה מראים בדרך כלל שיעור התאוששות של 15%-20% עבור אטמי פצע ספירלה, שהוא פרמטר קריטי לאמינותם לטווח ארוך.-
3. נתיב דליפה מורחב - התנגדות זרימה גבוהה
האטם אינו מחסום מוצק. כדי שכל מדיום נודד החוצה, עליו לעבור מספר שכבות מתחלפות של מתכת וחומרי מילוי. בנייה רב שכבתית זו יוצרת נתיב דליפה ארוך ומפותל עם התנגדות משמעותית. הלחץ של המדיום יורד בהדרגה לאורך תוואי זה; כאשר זה כבר לא מספיק כדי להתגבר על התנגדות היציאה, הדליפה מוכלת ביעילות. יתרה מכך, למרות שלמתכת ולחומר המילוי יש מקדמים שונים של התפשטות תרמית, המבנה הרב-שכבתי מתאים לתנועות דיפרנציאליות אלו באמצעות דפורמציות מיקרו- מקומיות, ומונע כשל כולל באיטום עקב שינויי טמפרטורה.
המלצות התקנה:
שלוט בשיעור הדחיסה בתוך 30%-40%. דחיסה-יתירה תהרוס את הרזרבה האלסטית של פסי המתכת, ותגרום לאטם לאבד את יכולת ההתאוששות שלו ולהיכשל בטרם עת.
עבור קיטור-בטמפרטורה גבוהה,-בלחץ גבוה או חומר מאכל מאוד, מומלץ אטם עם טבעת פנימית. הטבעת הפנימית מונעת חוסר יישור רדיאלי במהלך ההתקנה ומגינה על השכבות הפנימיות של חומר המילוי הרך מפני ניפוח החוצה.
