螺栓預緊力是影響碟形彈簧法蘭密封的重要因素之一。適當?shù)穆菟A緊力應使法蘭接頭系統(tǒng)在預緊工況、水壓試驗工況及操作工況( 內壓 外載荷)等各種工況條件下滿足法蘭、及墊片的變形、法蘭強度和允許的泄漏率等各項要求。過小的螺栓預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力不足或過大,最終導致法蘭接頭泄漏失效。
一般情況下,在確定螺栓預緊力時應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,按法蘭當量計算壓力來計算螺栓預緊載荷。單個螺栓最小和最大預緊力可參考如下方法進行計算:
考慮到螺栓上緊時的摩擦力和上緊工具的精度等因素,螺栓預緊力建議按最大預緊力的上限預緊,必要時可將預緊力提高10%。國外也有按螺栓屈服應力的50% 作為螺栓預緊力做法。在確定預緊載荷的同時,應考慮到墊片的剛度(可壓縮性)因素。例如:纏繞墊片在所提供螺栓預緊載荷的作用下應獲得適宜的壓縮量。
對于承受高溫的關鍵設備、 含危險介質、密封要求嚴格、 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緊碟簧。利用碟簧優(yōu)良的回彈性能補償因高溫導致螺栓應力松弛或因振動導致螺栓預緊力不足的問題。碟簧的使用應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品。
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