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更新時間:2022-08-04
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σc對(dui)應的(de)點就是zui小(xiao)有(you)效壓緊應力,它(ta)是一(yi)個極限值(zhi),在工程應用加(jia)需加(jia)一(yi)定(ding)的(de)安(an)全系(xi)數。把(ba)加(jia)了安(an)全系(xi)數的(de)zui小(xiao)有(you)效壓緊應力,作為選用和計(ji)算密封(feng)墊的(de)設值(zhi),簡(jian)稱y值(zhi)。
y值是密封墊的(de)固有(you)值,只與密封墊本身的(de)材料,形狀有(you)關,而與介(jie)質的(de)種(zhong)類(lei)及內壓(ya)的(de)大小(xiao)無關。y值通常由(you)密封墊生(sheng)產(chan)廠在樣本或(huo)產(chan)品說明書中給出。或(huo)者有(you)關部(bu)門根據長期使(shi)用經驗規定出標準值。
但y值并未反映管內工作(zuo)介質工作(zuo)壓力的影(ying)響,所(suo)以用作(zuo)選用密封(feng)墊(dian)的準則是不完善的,還需引用另(ling)一個重要參數——墊(dian)片系數m。
內壓(ya)(ya)的(de)影(ying)響(xiang)主要表現在使壓(ya)(ya)緊墊(dian)片(pian)的(de)螺(luo)栓伸長,從而使法(fa)蘭結合(he)面間的(de)間隙增大,使預緊狀態下(xia)(xia)的(de)墊(dian)片(pian)回(hui)彈,墊(dian)片(pian)的(de)變形(xing)量(liang)減小(xiao)。因(yin)此(ci)在zui小(xiao)預緊壓(ya)(ya)應力作用(yong)下(xia)(xia),墊(dian)片(pian)能(neng)(neng)封(feng)住一(yi)定的(de)內壓(ya)(ya)(σc對應的(de)橫坐標值),但(dan)當內壓(ya)(ya)超過此(ci)值時墊(dian)片(pian)就不能(neng)(neng)達到密封(feng)。
當管道無內壓(ya)時,預緊(jin)力(li)是(shi)由螺栓(shuan)壓(ya)緊(jin)形成(cheng)的(de)。螺栓(shuan)受拉力(li)、設(she)總拉力(li)為Fb0,墊片(pian)受壓(ya)力(li),壓(ya)緊(jin)力(li)的(de)大小(xiao)與螺栓(shuan)拉力(li)大小(xiao)相等(deng),方(fang)向相反(fan)。在數值有Fg0=Fb0(見圖4-4a)。
內壓作用后使法蘭分離,于是對(dui)螺栓附加了一個拉(la)力,其值為(見圖4-4b):
式中 De——墊(dian)片的有效直(zhi)徑
于是,在泄漏開始發(fa)生時,墊片(pian)的有效壓(ya)緊(jin)應力與內壓(ya)之比
m——“墊片系(xi)數”,它與(yu)墊片種類(lei)、尺寸、形狀(zhuang)、環境溫度、介質壓力及法蘭(lan)密封面的表(biao)面粗糙度等(deng)因素有關。表(biao)4-1所示為幾種密封墊片的試驗數據。
表(biao)4-1 墊片系(xi)數m試(shi)驗值(介(jie)質為水(shui))
| 墊片種類 | 預(yu)緊壓應力 σgo(MPa) | 泄漏開始時壓(ya)力 pi(MPa) | 有(you)效(xiao)壓(ya)緊(jin)應力 σg(MPa) | 墊片系(xi)數 m=σg/pi |
| 橡膠密(mi)封墊(試件(jian)尺寸(cun): 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(ban)試件尺寸(cun): 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(chan)繞密(mi)封墊試件尺(chi)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是設計、選擇密封(feng)墊的重要(yao)參數。保證密封(feng)的必要(yao)條(tiao)件是:
實際上,在設計密(mi)封墊(dian)(dian)時,密(mi)封墊(dian)(dian)的zui小(xiao)壓緊壓應(ying)力y和墊(dian)(dian)片系數m必須(xu)同時得到滿足,即應(ying)符(fu)合下列條件:
式中 Ae——有效承壓面(mian)積。
這里Ag和pi在使用條(tiao)件下是給定的(de),而(er)墊片系數m和y值可(ke)在表4-1和密封(feng)產(chan)品樣本(ben)中查閱,因此(ci)用式就能計算墊片的(de)尺寸。