螺栓預(yù)緊力是影響碟形彈簧法蘭密封的重要因素之一。適當(dāng)?shù)穆菟A(yù)緊力應(yīng)使法蘭接頭系統(tǒng)在預(yù)緊工況、水壓試驗工況及操作工況( 內(nèi)壓 外載荷)等各種工況條件下滿足法蘭、及墊片的變形、法蘭強(qiáng)度和允許的泄漏率等各項要求。過小的螺栓預(yù)緊力可引起墊片的壓縮不足,這通常是法蘭接頭泄漏的主要原因。過大的螺栓預(yù)緊力,一是可能造成墊片“壓潰”、“失穩(wěn)”或“散架”;二是引起法蘭剛度不足,發(fā)生密封面翹曲,造成墊片壓縮不均勻;兩種情況均會造成墊片上的壓緊應(yīng)力不足或過大,最終導(dǎo)致法蘭接頭泄漏失效。
一般情況下,在確定螺栓預(yù)緊力時應(yīng)綜合考慮到法蘭操作工況、外載荷、法蘭剛度、允許泄漏率、 墊片性能及螺栓上緊方式等因素,按法蘭當(dāng)量計算壓力來計算螺栓預(yù)緊載荷。單個螺栓最小和最大預(yù)緊力可參考如下方法進(jìn)行計算:
考慮到螺栓上緊時的摩擦力和上緊工具的精度等因素,螺栓預(yù)緊力建議按最大預(yù)緊力的上限預(yù)緊,必要時可將預(yù)緊力提高10%。國外也有按螺栓屈服應(yīng)力的50% 作為螺栓預(yù)緊力做法。在確定預(yù)緊載荷的同時,應(yīng)考慮到墊片的剛度(可壓縮性)因素。例如:纏繞墊片在所提供螺栓預(yù)緊載荷的作用下應(yīng)獲得適宜的壓縮量。
對于承受高溫的關(guān)鍵設(shè)備、 含危險介質(zhì)、密封要求嚴(yán)格、 有沖擊或振動載荷的大法蘭接頭, 可以加裝防松碟形彈簧或法蘭預(yù)緊碟簧。利用碟簧優(yōu)良的回彈性能補(bǔ)償因高溫導(dǎo)致螺栓應(yīng)力松弛或因振動導(dǎo)致螺栓預(yù)緊力不足的問題。碟簧的使用應(yīng)按法蘭接頭的操作工況(使用溫度和承受載荷), 經(jīng)過供貨商的專業(yè)計算,合理選擇碟簧型式, 按正確的安裝方法安裝,在此建議法蘭雙面加裝碟簧。為保證碟簧能起到很好的防松效果, 建議選用廈門力常彈簧有限公司的碟簧產(chǎn)品。
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