垫片压紧力对密封效果的影响

广东德龙密封科技有限公司 2023-10-22

影响垫片密封的因素有很多,如垫片密封的厚度、总宽度、材料强度、耐热性、耐压性、弹性、压力(拧紧力)等。各种因素都是相互关联的,其中密封垫圈的卡紧力因素很复杂,卡紧力与垫片指数m和预紧力y有关。

PCTF垫圈(LNG)

垫片预紧比压(或比压、小设计卡紧应力、或小有效卡紧应力等。)y是作用于垫片密封件的企业密封面积的卡紧力,使密封垫圈在弹性内变形,充分填补法兰表面的微观不平整度,即y=P/A(P-垫片在公式中的有效卡紧力;A--垫片的有效面积)。不同的密封垫圈有不同的y值,与管道工作压力无关,即使管道工作压力很低,垫片密封件的y值也不变。当管道变压达到操作压力时,由于内压产生的轴向力作用,往往会将两个法兰分开。因此,作用于垫片的拧紧力降低。当垫片有效截面上的拧紧压力小于某一临界值时,仍能保持密封,此时垫片上剩余的拧紧力为有效拧紧压力。下列小临界点时会发生泄漏,甚至吹掉垫片。因此,垫片密封件的高效拧紧力必须超过管道运行压力的m倍,即m=p/P1(P-垫片的有效卡紧力,P1-管道工作压力)。一般称为m为垫片指数或剩余比压指数。不同的密封垫圈有不同的m值,m随着垫片硬度的增加而增加。垫片指数m值和预紧比压y值是垫片本身的独特值,其值因垫片的形状和材料而异。

如果垫片密封件在螺栓预紧时卡紧力过大,可能被压缩成塑性变形,失去反弹能力。当法兰密封面在介质压力作用下分离时,密封垫圈不能反弹“紧”突面,使其无法保持足够的接触力(即垫片卡紧力),造成泄漏。因此,垫片预紧时,不仅要卡紧,使企业有效密封面积上的卡紧力不低于y值,而且不能使其卡紧力过大,以免被压成塑性变形。为避免垫片被压成塑性变形,应控制垫片预紧卡紧力不大于4y。垫片预紧时,如果单位有效密封面积上的卡紧力低于y,则“泄漏通道”无法清除,不能满足预密封要求;相反,当垫片预紧力过大时(>4y)时,由于垫片失去弹性,会使垫片在内压作用时产生泄漏。这就是垫片测量中垫片小宽度的校核的目的。但此验证允许用经验代替,即垫片的小总宽度可根据经验确定(参照相关垫片标准)。无经验时,建议对其进行检查,以保证密封的稳定性。

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