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更新時間:2022-08-04
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σc對應(ying)的(de)點就(jiu)是(shi)zui小(xiao)有效壓緊應(ying)力,它是(shi)一(yi)個極限值,在(zai)工程應(ying)用(yong)加(jia)需(xu)加(jia)一(yi)定(ding)的(de)安全系(xi)數(shu)。把加(jia)了安全系(xi)數(shu)的(de)zui小(xiao)有效壓緊應(ying)力,作為選用(yong)和(he)計算密封墊的(de)設值,簡稱y值。
y值(zhi)是密(mi)封(feng)(feng)墊的固(gu)有(you)值(zhi),只(zhi)與密(mi)封(feng)(feng)墊本身的材料(liao),形狀有(you)關,而(er)與介質的種(zhong)類及內壓的大小無關。y值(zhi)通(tong)常由密(mi)封(feng)(feng)墊生(sheng)產(chan)(chan)廠在樣本或(huo)產(chan)(chan)品說明書(shu)中給出(chu)。或(huo)者有(you)關部門(men)根據長期使用(yong)經驗規定(ding)出(chu)標準值(zhi)。
但y值并未反映管內工作介(jie)質工作壓(ya)力的影響,所以用(yong)作選用(yong)密封(feng)墊(dian)的準則是不完善的,還需引用(yong)另一(yi)個重要參數——墊(dian)片系數m。
內壓的(de)(de)影(ying)響主要表現在使(shi)壓緊(jin)(jin)(jin)墊片的(de)(de)螺栓(shuan)伸長(chang),從而使(shi)法蘭(lan)結合面間(jian)的(de)(de)間(jian)隙(xi)增(zeng)大,使(shi)預(yu)緊(jin)(jin)(jin)狀態下(xia)(xia)的(de)(de)墊片回彈(dan),墊片的(de)(de)變形(xing)量(liang)減小。因此(ci)在zui小預(yu)緊(jin)(jin)(jin)壓應力作用(yong)下(xia)(xia),墊片能封住一定的(de)(de)內壓(σc對應的(de)(de)橫坐標值(zhi)),但當內壓超過此(ci)值(zhi)時墊片就不能達到密(mi)封。
當管道無內壓(ya)時,預緊(jin)力(li)是由螺栓壓(ya)緊(jin)形成的(de)。螺栓受拉(la)力(li)、設總拉(la)力(li)為Fb0,墊(dian)片受壓(ya)力(li),壓(ya)緊(jin)力(li)的(de)大小與螺栓拉(la)力(li)大小相(xiang)等,方向(xiang)相(xiang)反(fan)。在數值有Fg0=Fb0(見圖4-4a)。
內(nei)壓作用后使法(fa)蘭分離,于是對螺(luo)栓附加了(le)一個拉(la)力(li),其值(zhi)為(見圖4-4b):
式中(zhong) De——墊片(pian)的有效直徑
于(yu)是,在(zai)泄漏開始發生時,墊片的(de)有效壓緊(jin)應力與(yu)內壓之比
m——“墊(dian)片系數”,它與墊(dian)片種(zhong)類、尺寸(cun)、形(xing)狀、環境溫(wen)度、介質壓力(li)及法蘭(lan)密封面(mian)的表(biao)面(mian)粗糙(cao)度等因素有(you)關。表(biao)4-1所示為幾種(zhong)密封墊(dian)片的試驗數據。
表(biao)4-1 墊片系數m試(shi)驗(yan)值(zhi)(介質為水)
| 墊片種類 | 預(yu)緊(jin)壓應力(li) σgo(MPa) | 泄(xie)漏(lou)開(kai)始(shi)時壓(ya)力(li) pi(MPa) | 有效壓緊應力 σg(MPa) | 墊片系(xi)數 m=σg/pi |
| 橡膠密(mi)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(shi)棉橡膠板試(shi)件尺寸: 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 |
墊片系數(shu)m是設計(ji)、選擇密封(feng)墊的(de)重要參(can)數(shu)。保證(zheng)密封(feng)的(de)必要條件(jian)是:
實際上,在設計(ji)密封墊時,密封墊的(de)zui小(xiao)壓緊壓應力(li)y和墊片系(xi)數m必須同時得(de)到滿足,即應符(fu)合下列條件(jian):
式中 Ae——有效承壓面(mian)積。
這里Ag和(he)pi在使用條件(jian)下是給定的(de),而(er)墊(dian)片(pian)系數(shu)m和(he)y值可在表4-1和(he)密封(feng)產品樣本中查閱,因此用式就能(neng)計算墊(dian)片(pian)的(de)尺寸。