墊片係數

當墊片的有效截面上的緊固壓力小至某一臨界值時,仍能保持密封,這時在墊片上剩餘緊固力即為有效緊固壓力。 因此,墊片在預緊時,既要壓緊以使其單位有效密封面積上的壓緊力不小於 墊片在預緊時,如果單位有效密封面積上的壓緊力小於

墊片係數m和預緊比壓力y
影響墊片密封效果的因素很多,諸如墊片的厚度、寬度、墊片質的強度、耐熱性、耐壓性、彈性以及墊片的壓緊力(緊固力)等等。這些因素又都是互相關聯的,其中,墊片壓緊力的因素尤為複雜,而壓緊力又與墊片係數m和預緊力y有關。
墊片的預緊比壓(或叫比壓、最小設計壓緊應力、或最小有效壓緊應力等)y就是作用到墊片上的單位密封面積壓緊力,使墊片在彈性內變形且足以將法蘭表面上微觀的不平度填補嚴密不致產生泄漏的最小數值。
即 y=P/A
式中 P--墊片的有效壓緊力;
A--墊片有效面積
不同的墊片具有不同的y值,它與管系的工作壓力無關,即使管系工作壓力很低,墊片的y值也不變。
當管系升壓到達操作壓力時,因內壓產生的軸向力作用,趨於將兩片法蘭分開。於是作用在墊片上的緊固力減少。當墊片的有效截面上的緊固壓力小至某一臨界值時,仍能保持密封,這時在墊片上剩餘緊固力即為有效緊固壓力。當小至臨界值以下時就會發生泄漏,甚至將墊片吹掉。因此,墊片的有效緊固力必須超過管系的操作壓力的m倍,
即m=p/p1
式中 P---墊片的有效壓緊力
P1--管系的工作壓力
通常稱m為墊片係數或剩餘比壓係數,不同的墊片有不同的 m 值,且 m 隨墊片的硬度增大而增大。
墊片係數m值與預緊比壓y值都是墊片本身特有的數值,其值因墊片的形狀、材質等不同而異。
如果墊片在螺栓預緊時承受了過大的壓緊力,有可能被壓縮成塑性變形而失去回彈能力,當法蘭密封面在介質壓力作用下產生分離時,墊片不能產生回彈去“貼緊”密封面,使其間不能保持足夠的接觸力(即墊片壓緊力)而引起泄漏。因此,墊片在預緊時,既要壓緊以使其單位有效密封面積上的壓緊力不小於 y 值,又不能使其壓緊力過大以防止被壓成塑性變形。對平面密封的情況,為防止墊片被壓成塑性變形應控制墊片預緊壓緊力不大於 4y。墊片在預緊時,如果單位有效密封面積上的壓緊力小於 y,會使“泄漏通道”不能消除,而達不到預密封要求;相反,當墊片預緊力過大(>4y)時,由於墊片失去彈性,會使墊片在內壓作用時產生泄漏。墊片計算中的墊片最小寬度的校核就是出於這一目的。但此校核允許以經驗替代,即墊片的最小寬度可按經驗確定(參考有關墊片標準決定)。當無經驗時,建議對其進行校核,以確保密封的可靠性。

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