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墊片壓緊力對密封效果的影響

廣東德龍密封科技有限公司 2023-10-22

影響墊片密封的因素有很多,如墊片密封的厚度、總寬度、材料強度、耐熱性、耐壓性、彈性、壓力(擰緊力)等。各種因素都是相互關聯的,其中密封墊圈的卡緊力因素很復雜,卡緊力與墊片指數m和預緊力y有關。

PCTF墊圈(LNG)

墊片預緊比壓(或比壓、小設計卡緊應力、或小有效卡緊應力等。)y是作用于墊片密封件的企業密封面積的卡緊力,使密封墊圈在彈性內變形,充分填補法蘭表面的微觀不平整度,即y=P/A(P-墊片在公式中的有效卡緊力;A--墊片的有效面積)。不同的密封墊圈有不同的y值,與管道工作壓力無關,即使管道工作壓力很低,墊片密封件的y值也不變。當管道變壓達到操作壓力時,由于內壓產生的軸向力作用,往往會將兩個法蘭分開。因此,作用于墊片的擰緊力降低。當墊片有效截面上的擰緊壓力小于某一臨界值時,仍能保持密封,此時墊片上剩余的擰緊力為有效擰緊壓力。下列小臨界點時會發生泄漏,甚至吹掉墊片。因此,墊片密封件的高效擰緊力必須超過管道運行壓力的m倍,即m=p/P1(P-墊片的有效卡緊力,P1-管道工作壓力)。一般稱為m為墊片指數或剩余比壓指數。不同的密封墊圈有不同的m值,m隨著墊片硬度的增加而增加。墊片指數m值和預緊比壓y值是墊片本身的獨特值,其值因墊片的形狀和材料而異。

如果墊片密封件在螺栓預緊時卡緊力過大,可能被壓縮成塑性變形,失去反彈能力。當法蘭密封面在介質壓力作用下分離時,密封墊圈不能反彈“緊”突面,使其無法保持足夠的接觸力(即墊片卡緊力),造成泄漏。因此,墊片預緊時,不僅要卡緊,使企業有效密封面積上的卡緊力不低于y值,而且不能使其卡緊力過大,以免被壓成塑性變形。為避免墊片被壓成塑性變形,應控制墊片預緊卡緊力不大于4y。墊片預緊時,如果單位有效密封面積上的卡緊力低于y,則“泄漏通道”無法清除,不能滿足預密封要求;相反,當墊片預緊力過大時(>4y)時,由于墊片失去彈性,會使墊片在內壓作用時產生泄漏。這就是墊片測量中墊片小寬度的校核的目的。但此驗證允許用經驗代替,即墊片的小總寬度可根據經驗確定(參照相關墊片標準)。無經驗時,建議對其進行檢查,以保證密封的穩定性。

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