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更新時間:2022-08-04
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σc對應(ying)的點就是zui小有效(xiao)壓緊應(ying)力,它是一(yi)個極限值(zhi),在工程應(ying)用(yong)加(jia)(jia)需加(jia)(jia)一(yi)定的安全(quan)系數。把加(jia)(jia)了安全(quan)系數的zui小有效(xiao)壓緊應(ying)力,作為選用(yong)和計算密封(feng)墊(dian)的設值(zhi),簡稱(cheng)y值(zhi)。
y值(zhi)是密(mi)封墊的(de)固(gu)有值(zhi),只與密(mi)封墊本身的(de)材(cai)料(liao),形(xing)狀有關,而(er)與介質的(de)種類及內壓的(de)大小無(wu)關。y值(zhi)通常由密(mi)封墊生產廠(chang)在樣本或(huo)產品說明書中給(gei)出。或(huo)者有關部門(men)根據長期使(shi)用經驗規定出標(biao)準值(zhi)。
但y值(zhi)并未反映管內工(gong)(gong)作(zuo)介(jie)質工(gong)(gong)作(zuo)壓力的影響,所以(yi)用作(zuo)選用密封墊(dian)的準則是不(bu)完(wan)善的,還(huan)需引用另一個重要參數——墊(dian)片系數m。
內壓(ya)的影(ying)響主要表(biao)現在(zai)使壓(ya)緊墊(dian)片的螺(luo)栓伸長,從而(er)使法(fa)蘭結合面間(jian)的間(jian)隙增大,使預緊狀態下(xia)的墊(dian)片回彈,墊(dian)片的變形量減小。因此(ci)在(zai)zui小預緊壓(ya)應力作(zuo)用下(xia),墊(dian)片能封住一定(ding)的內壓(ya)(σc對應的橫坐(zuo)標值(zhi)),但當內壓(ya)超(chao)過(guo)此(ci)值(zhi)時墊(dian)片就(jiu)不能達到密封。
當管道(dao)無(wu)內壓時,預(yu)緊力(li)是由螺栓壓緊形(xing)成的(de)。螺栓受拉(la)力(li)、設總拉(la)力(li)為Fb0,墊片受壓力(li),壓緊力(li)的(de)大小(xiao)與螺栓拉(la)力(li)大小(xiao)相(xiang)等,方向相(xiang)反。在數(shu)值有Fg0=Fb0(見圖4-4a)。
內壓作用后使(shi)法蘭分離(li),于(yu)是對螺(luo)栓附加了一個拉力(li),其(qi)值為(wei)(見圖4-4b):
式中 De——墊片(pian)的有(you)效直徑
于是,在(zai)泄漏開始發生時(shi),墊(dian)片(pian)的有效(xiao)壓緊應力與內壓之比
m——“墊片(pian)系(xi)數”,它與墊片(pian)種類、尺寸、形狀、環境溫度、介(jie)質壓力及法蘭密封面的表(biao)面粗糙度等因素有(you)關。表(biao)4-1所示(shi)為幾(ji)種密封墊片(pian)的試驗(yan)數據。
表4-1 墊片系數m試驗值(介質為水)
| 墊片種類 | 預緊壓應(ying)力(li) σgo(MPa) | 泄漏開始時壓力 pi(MPa) | 有效壓緊應力(li) σg(MPa) | 墊片系數(shu) m=σg/pi |
| 橡膠密封墊(試件(jian)尺寸: φ75×φ61×1.6mm) | 5.40 7.18 15.0 | 1.5 2.5 5.0 | 2.46 3.27 4.80 | 1.64 1.63 0.96 |
| 石(shi)棉橡膠板試件(jian)尺寸: φ75×φ61×1.6mm) | 2.09 4.26 14.0 20.0 | 0.3 0.7 3.3 8.0 | 1.52 2.93 4.97 7.20 | 5.10 4.20 1.65 0.91 |
| 紙墊(試件尺寸: φ75×φ61×1.6mm) | 2.09 2.42 3.96 | 0.6 0.7 1.2 | 0.92 1.06 1.62 | 1.53 1.51 1.35 |
| 纏繞密封墊(dian)試件尺寸: φ60×φ48×5mm) | 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 | 0.5 0.6 1.1 2.3 6.4 10.0 | 9.1 18.9 28.0 35.0 38.7 42.3 | 18.2 31.6 25.5 12.0 6.2 4.2 |
墊片系數(shu)m是設計、選擇密(mi)封墊的(de)重要(yao)參(can)數(shu)。保證(zheng)密(mi)封的(de)必要(yao)條件是:
實(shi)際上,在設計密(mi)封墊(dian)時,密(mi)封墊(dian)的(de)zui小(xiao)壓緊壓應(ying)力y和墊(dian)片系數m必(bi)須同時得到滿足,即應(ying)符合下列條件(jian):
式(shi)中 Ae——有效承壓面(mian)積。
這里Ag和pi在使用(yong)條件(jian)下是給定(ding)的,而墊片(pian)(pian)系(xi)數m和y值可在表4-1和密封產品樣本中查閱(yue),因(yin)此用(yong)式就(jiu)能計(ji)算墊片(pian)(pian)的尺(chi)寸(cun)。