墊片預(yù)壓緊和操作力

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1、GB150墊片預(yù)壓緊力和操作所需力計(jì)算公式的解釋1、與墊片的密封條件有關(guān)系：墊片強(qiáng)制密封有兩個(gè)條件：即預(yù)密封條件和操作密封條件。密封條件的意義是：法蘭的密封面不管經(jīng)過多么精密的加工，從微觀來講，其表面總是凹凸不平的，存在溝槽。這些溝槽可成為密封面的泄漏通道。因此必須利用較軟的墊片在預(yù)緊螺栓力作用下，使墊片表面嵌入到法蘭密封面的凹凸不平處，將溝槽填沒，消除上述泄漏通道。為此在墊片單位有效密封面積上應(yīng)有足夠的壓緊力。此單位面積上的壓緊力，稱為墊片的密封比壓力（單位為MPa），用y表示。不同的墊片有不同的比壓力。墊片材料愈硬，y愈高。操作密封條件的意

2、義是：經(jīng)預(yù)緊達(dá)到密封條件的密封面，在內(nèi)壓作用下，由于壓力的軸向作用，密封面會產(chǎn)生分離，使墊片與密封面間的壓緊力減小，出現(xiàn)微縫隙，內(nèi)壓介質(zhì)有可能通過縫隙產(chǎn)生泄漏。為保證其密封，必須使墊片與密封面間保持足夠大的流體阻力，只有當(dāng)其阻力能大于由介質(zhì)內(nèi)外壓差引起的推動力時(shí)，墊片方能密封而不產(chǎn)生泄漏。由于墊片與密封面間的流體阻力與墊片壓緊力成正比，為此在墊片與密封面間必須保持足夠大的壓緊力，以確保其縫隙足夠的小而使流體阻力足夠的大。使墊片與法蘭密封面間保持足夠大的阻力使密封面不發(fā)生泄漏時(shí)，施加于墊片單位有效密封面積上的壓緊力與其內(nèi)壓力的比值，稱為墊片的墊片

3、系數(shù)，以m表示。不同的墊片有不同的m值，且m隨墊片的硬度增大而增大。墊片在螺栓預(yù)緊時(shí)承受最大的壓緊力，有可能被壓縮成塑性變形而失去回彈能力，當(dāng)法蘭密封面在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生分離時(shí)，墊片不能產(chǎn)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(yù)緊時(shí)，既要壓緊以使其單位有效密封面積上的壓緊力不小于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(yīng)控制墊片預(yù)緊壓緊力不大于4y。墊片計(jì)算中的墊片最小寬度的校核就是出于這一目的。但此校核允許以經(jīng)驗(yàn)替代，即墊片的最小寬度可按

4、經(jīng)驗(yàn)確定（參考有關(guān)墊片標(biāo)準(zhǔn)決定）。當(dāng)無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，建議對其進(jìn)行校核，以確保密封的可靠性。預(yù)緊狀態(tài)下所需最小墊片壓緊力是：FG=3.14DGby操作狀態(tài)下所需最小墊片壓緊力是：FG=6.28DGbmPcy——單位面積上的壓緊力，稱為墊片的密封比壓力；與強(qiáng)制密封的預(yù)緊密封條件相關(guān)聯(lián)。從微觀上講，法蘭的密封面是凹凸不平的，存在溝槽，這些溝槽稱為密封面的泄漏通道，因此必須在預(yù)緊螺栓力的作用下使墊片表面嵌入到法蘭密封面的凹凸不平處，現(xiàn)出上述通道，為此在單位墊片有效密封面積上應(yīng)用足夠的壓緊力。y就是定義這種壓緊力的。m——在臨界泄漏時(shí)，墊片單位面積比亞的剩余值

5、（即墊片單位面積上的殘余壓緊力）與密封壓力p的比值，即墊片系數(shù)，與強(qiáng)制密封的操作密封條件相關(guān)聯(lián)。操作時(shí)，經(jīng)預(yù)緊達(dá)到密封條件的密封面，在內(nèi)壓下，由于軸向作用使墊片與密封面間的壓緊力減小，出現(xiàn)微縫隙，內(nèi)壓介質(zhì)可能通過縫隙泄漏，為保證密封，必須使墊片與密封面間保持足夠大的流體阻力。由于墊片與密封面間的流體阻力與墊片壓緊力相關(guān)，為此在墊片與密封面間必須保持足夠大的殘余壓緊力。故有了m的定義。墊片系數(shù)m由密封試驗(yàn)臨界泄漏狀態(tài)的墊片壓緊力除以“墊片面積”及密封壓力得出。而墊片系數(shù)m在原始測定時(shí)，對“墊片面積”取為（2b）πDG(即2倍墊片有效密封面積），為

6、此使墊片保持密封的最小壓緊力Fp＝“墊片面積”（2b）πDG乘以單位面積上所需的壓緊力mp＝（2b）πDGmp＝2πDGbmp我平時(shí)計(jì)算時(shí)，一般是考慮O型圈和墊片的的密封形式基本一樣，所以通?？梢杂脡|片密封的公式來估算O型圈的密封所需要的力：分為預(yù)緊和操作狀態(tài)下兩種：預(yù)緊狀態(tài)下所需最小壓緊力是：FG=3.14DGby操作狀態(tài)下所需最小墊片壓緊力是：FG=6.28DGbmPcy——單位面積上的壓緊力，稱為材料的密封比壓力；與強(qiáng)制密封的預(yù)緊密封條件相關(guān)聯(lián)。m——在臨界泄漏時(shí)，墊片單位面積比亞的剩余值（即墊片單位面積上的殘余壓緊力）與密封壓力p的比值

7、，即墊片系數(shù)，與強(qiáng)制密封的操作密封條件相關(guān)聯(lián)。DG——有效密封面積，即密封面壓緊力中心圓直徑。b—墊片的有效密封寬度。Pc——額定壓力。預(yù)緊狀態(tài)下密封力是指在流體無內(nèi)壓或內(nèi)壓小于預(yù)緊比壓狀態(tài)下的密封。操作狀態(tài)下密封力是指在克服流體內(nèi)壓作用下軸向應(yīng)力使密封面分離的密封。常用墊片的特性參數(shù)　　墊片密封面寬度bo　　III壓緊面形狀類型1aN/2　N/2　1b　　1c(W+δ)/2　(W+δ)/2　1d　　2(W+N)/4　(W+3N)/4　3N/4　3N/8　41)3N/8　7N/16　51)N/4　3N/8　6W/4　　　注：O型圈密封面寬度bo

8、通常取N/2即線徑的一半，或者可按壓縮率的來計(jì)算出墊片材料墊片系數(shù)m比壓力yMPa無織物或含纖維或石棉合成橡膠肖氏硬度小于750.50肖氏硬度大于75