墊片預(yù)壓緊和操作力

1、GB150 墊片預(yù)壓緊力和操作所需力計算公式的解釋1、與墊片的密封條件有關(guān)系：墊片強制密封有兩個條件：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。操作密封條件的意義是： 經(jīng)預(yù)緊達到密封條件的密封面

2、，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，只有當其阻力能大于由介質(zhì)內(nèi)外壓差引起的推動力 時，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，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

3、大。墊片在螺栓預(yù)緊時承受最大的壓緊力，有可 能被壓縮成塑性變形而失去回彈能力，當法蘭密封面在介質(zhì)壓力作用下產(chǎn)生分離時，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，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)驗替代，即墊片的最小寬度可按經(jīng)驗確定（參考有 關(guān)墊片標準決定） 。當無經(jīng)驗時，建議對其進行校核，以確保密封的可靠性。 預(yù)緊狀態(tài)

4、下所需最小墊片壓緊力是： FG=3.14D Gby 操作狀態(tài)下所需最小墊片壓緊力是： FG=6.28D GbmP cy 單位面積上的壓緊力，稱為墊片的密封比壓力；與強制密封的預(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，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，即墊片系數(shù)， 與強制密封的操作密封條件相關(guān)聯(lián)。 操作時， 經(jīng)預(yù)緊達到密封條

5、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，岀現(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，對 墊片面積取為（2b） n DG（即2倍墊片有效密封面積），為此使墊片保持密封的最小壓緊力Fp =墊片面積”（2b） n DG乘以單位面積上所需的壓緊力 mp =（ 2b） n DG mp = 2n DG bmp我平時計算

6、時，一般是考慮 0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=3.14D Gby操作狀態(tài)下所需最小墊片壓緊力是：Fg=6.28D GbmPcy單位面積上的壓緊力，稱為材料的密封比壓力；與強制密封的預(yù)緊密封條件相關(guān)聯(lián)。m在臨界泄漏時，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，即墊片系數(shù)，與強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。P c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

7、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boIII型類狀形面緊壓1aN/2N/21b1c(W+ 5 )/2(W+ 5 )/21d2(W+N)/4(W+3N)/43N/43N/841)3N/87N/1651)N/43N/86W/4注：O型圈密封面寬度bo通常取N/2即線徑的一半，或者可按壓縮率的來計算岀墊片材料墊片系數(shù)m比壓力y MPa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7511.4適當加固物的石棉厚3mm211厚 1.5mm2.7525.5厚 0.75mm3.544.8含棉纖維的橡膠1.252.8內(nèi)有石棉纖維的橡膠，有金屬或無金屬絲3層2.2515.22層2.5201層2.7525.5植物纖維1.757.5內(nèi)填石棉纏繞式金屬碳鋼2.569不銹鋼或蒙乃爾369波紋金屬板或殼類包石棉軟鋁2.520軟鋼或黃銅2.7526鐵或軟鋼331蒙乃爾3.2538鉻鋼不銹鋼3.544.8波紋金屬板軟鋁2.7525.5軟鋼或黃銅331鐵或軟鋼3.2538蒙乃爾3.544.8鉻鋼不銹鋼3.2552.4平金屬板內(nèi)包石棉軟鋁3.2538軟鋼或黃銅3.544.8鐵或軟鋼3.2552.4蒙乃爾3.555.2鉻鋼3.7562.1不銹鋼3.2562.1槽型金屬軟鋁3.2538軟鋼或黃銅3.544.8