2020.03.30
垫片承受的不只是介质压力,螺栓预紧才是它受的大头
金浩丰车间在和光伏项目的客户对PP法兰垫片的选型时,常被问到同一个问题:管路运行压力只有0.3 MPa,为什么垫片要按更高的压紧应力去选?答案是这两个压力压根不是一回事。
介质压力和压紧应力差了一个量级
0.3 MPa是介质作用在垫片内圈的压力,而螺栓预紧在垫片密封面上产生的压紧应力,通常要达到5 MPa左右才能让垫片充分贴合密封面上几十μm量级的微观不平整。两者相差十几倍。垫片选型看的是后者——它必须先被压实到能封住,才谈得上抵抗介质压力。
压紧应力不够,压力再低也会漏
同样的道理,即便介质压力低到接近常压、只有几kPa,只要压紧应力不足,密封面之间的微观间隙就没被填满,渗漏照样发生。很多”低压系统还漏”的情况,根源都在预紧不足,而不是垫片材质不行;现场复测时往往能发现压缩率还不到10%。
换个角度看螺栓要出多大力
把5 MPa的压紧应力乘以垫片的有效密封面积,就能反推整圈螺栓需要提供的总夹紧力。对这批件的规格来说,这个数值在25 kN的量级——分摊到16颗螺栓上,每颗约1.6 kN,再折算成扭矩,才是安装时该拧到的数。反过来只按0.3 MPa的介质压力估,得出的扭矩会严重偏小。
垫片厚度也参与其中
3 mm厚的垫片比1.5 mm的薄垫片更容易贴合不平整的密封面,但也更容易被过度压缩、失去回弹余量。厚度、压紧应力和法兰面平面度是一组相互牵制的参数,不能只挑一项来定。
分工
金浩丰有多条PP板材挤出线、注塑机与模具和CNC加工设备,长期为光伏、半导体、化工防腐和废气处理行业客户按图定制垫片、法兰、管件和风管配件,能提供厚度、材质等基础数据和逐批检验记录。至于压紧应力取值、螺栓扭矩换算和密封方案设计,属于密封工艺与安装规范的范围,由项目方的工艺工程师确定,现场紧固由持证安装人员执行。


