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更新時間:2022-08-04
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σc對應(ying)(ying)的(de)點(dian)就是(shi)zui小有效壓緊應(ying)(ying)力(li)(li),它是(shi)一(yi)個極(ji)限值(zhi),在工程(cheng)應(ying)(ying)用加(jia)需加(jia)一(yi)定的(de)安(an)全系數(shu)。把加(jia)了安(an)全系數(shu)的(de)zui小有效壓緊應(ying)(ying)力(li)(li),作為選用和計算(suan)密封墊的(de)設(she)值(zhi),簡稱(cheng)y值(zhi)。
y值是密(mi)封(feng)墊(dian)的(de)固有(you)值,只(zhi)與密(mi)封(feng)墊(dian)本身的(de)材料,形狀有(you)關,而與介質的(de)種類及內壓的(de)大小無關。y值通(tong)常由密(mi)封(feng)墊(dian)生產廠(chang)在樣本或(huo)產品說明(ming)書中給(gei)出(chu)。或(huo)者有(you)關部門(men)根據長期使用經驗規定出(chu)標準值。
但y值并未反映管內(nei)工作介(jie)質工作壓力(li)的影響(xiang),所(suo)以用(yong)作選用(yong)密封(feng)墊的準(zhun)則是不(bu)完善的,還(huan)需引用(yong)另一個重要參(can)數(shu)(shu)——墊片系數(shu)(shu)m。
內(nei)壓(ya)的影響(xiang)主(zhu)要表現在使壓(ya)緊(jin)(jin)墊片(pian)(pian)的螺栓(shuan)伸長(chang),從而使法蘭結(jie)合面間(jian)的間(jian)隙(xi)增(zeng)大,使預緊(jin)(jin)狀(zhuang)態下的墊片(pian)(pian)回彈(dan),墊片(pian)(pian)的變形量減(jian)小。因此在zui小預緊(jin)(jin)壓(ya)應(ying)力作用(yong)下,墊片(pian)(pian)能封住一定的內(nei)壓(ya)(σc對應(ying)的橫坐標值),但當內(nei)壓(ya)超過此值時墊片(pian)(pian)就不(bu)能達到(dao)密(mi)封。
當管道無內壓時(shi),預緊力是由螺(luo)栓(shuan)壓緊形成的(de)。螺(luo)栓(shuan)受拉力、設總(zong)拉力為Fb0,墊(dian)片受壓力,壓緊力的(de)大(da)小與螺(luo)栓(shuan)拉力大(da)小相等(deng),方向(xiang)相反。在(zai)數值(zhi)有(you)Fg0=Fb0(見圖4-4a)。
內壓作用后使法蘭分離,于是對螺栓(shuan)附加了一個拉力,其值為(見(jian)圖4-4b):
式中 De——墊(dian)片的有效(xiao)直徑
于(yu)是,在泄漏(lou)開始(shi)發生時(shi),墊片的有效壓緊(jin)應(ying)力與內(nei)壓之比(bi)
m——“墊(dian)片系(xi)數”,它與墊(dian)片種(zhong)類、尺寸、形狀、環境溫度、介質壓力及(ji)法蘭(lan)密封面的(de)表面粗(cu)糙度等因素有關。表4-1所示為幾(ji)種(zhong)密封墊(dian)片的(de)試驗(yan)數據(ju)。
表4-1 墊片系數m試驗(yan)值(zhi)(介質(zhi)為水)
| 墊片種(zhong)類 | 預緊壓應力 σgo(MPa) | 泄漏開(kai)始時壓力 pi(MPa) | 有(you)效壓緊應力 σg(MPa) | 墊片系數(shu) m=σg/pi |
| 橡膠密封墊(試件尺寸: 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 |
| 石棉橡膠(jiao)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(feng)墊試(shi)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(pian)系數m是設(she)計、選擇密(mi)封(feng)墊的重要(yao)參(can)數。保證密(mi)封(feng)的必要(yao)條(tiao)件(jian)是:
實(shi)際上,在設計(ji)密封墊(dian)時(shi),密封墊(dian)的zui小(xiao)壓緊(jin)壓應(ying)力y和墊(dian)片(pian)系數m必須同時(shi)得到(dao)滿足,即應(ying)符合下列條(tiao)件:
式中(zhong) Ae——有效(xiao)承壓面積。
這(zhe)里Ag和(he)pi在(zai)使(shi)用(yong)條件下是給定的,而墊片系數m和(he)y值可在(zai)表4-1和(he)密封產品(pin)樣本中查閱,因此(ci)用(yong)式就(jiu)能計(ji)算墊片的尺寸。