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四氟密封垫片蠕变松弛详解

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四氟密封垫片蠕变松弛详解

发布日期:2019-09-27 作者:http://www.hf-mf.com 点击:

        使用过聚四氟乙烯密封垫片的厂商都知道,使用过程中一定要考虑垫片的蠕变松弛性能,下面德诚旺聚四氟乙烯厂家就来简单介绍一下聚四氟乙烯密封垫片的蠕变松驰性能:应力松驰不是材料的基本性质,应力松驰受垫片材料的蠕变以及接头中其他零件的影响,只有蠕变才是垫片材料的基本性质。

 

   当施加螺栓载荷时,作用在招牌上的压缩应力会使垫片厚度变薄,运转一段时间后,垫片厚度将继续减小,垫片上的应力也会逐渐减少,称之为应力松驰。实际上垫片的应力松驰主要是应力松驰和蠕变两个因素的联合作用。按照定义:应力松驰是恒应力下的应变的改变,它则以初始载荷下垫片厚度变化的百分率表示。前者称为纯松驰,后者称为纯蠕变。对于螺栓-垫片-法兰这样的特定载荷系统,垫片应力是由螺栓伸长转换成对垫片的压缩力,即垫片应力。因而,垫片蠕变不发生的恒应力下,四氟垫片厚度的任何改变都会引起螺栓伸长的变化,同时也改变了垫片应力,这样垫片与螺栓的相互作用称为垫片的“蠕变松驰”。螺栓伸长的大小受螺栓刚度的影响,进而影响垫片应力的检验程度。因此,上述纯蠕变与平面密封面为槽面且具有金属与金属接触的法兰接头中,并与具有很大刚度的平面密封面法兰接头中的情况相接近。

四氟垫片

     综上所述,应力松驰不是材料的基本性质,应力松驰受垫片材料的蠕变以及接头中其他零件的影响,只有蠕变才是垫片材料的基本性质,只有在讨论这样主要因素共同作用时才用蠕变松驰这一概念。显然,垫片的蠕变松驰性能是影响接头密封性能的一项十分重要的力学性能,它的最直接结果是垫片应力的下降,最终接头趋向泄漏,甚至发生垫片从密封面处吹出的情况。

 

  根据不同的试验标准,表示垫片蠕变检验性能有两种方法,一是按照螺栓伸长改变量(相当改变螺栓载荷)表示垫片应力的变化,以蠕变松驰率(C-R)表示;二是直接测量蠕变前后垫片应力的变化,以应力松驰率(R)表示。

 

  两者分别如式(2-3)、(2-4)两式所示:密封垫片的蠕变松驰性能介绍:应力松驰不是材料的基本性质,应力松驰受垫片材料的蠕变以及接头中其他零件的影响,只有蠕变才是垫片材料的基本性质C-R=[△(△LB)/(△LB)]×100%(2-3)式中△LB—装配时螺栓有效长度内的初始伸长量,mm;△(△LB)--垫片蠕变后螺栓初始伸长量的变化量,mm。

 

  垫片密封板材的蠕变松驰率的数据如表2-18所示。

 

  R=(δgr/δgi)×100%

 

  (2-4)式中δgr--初始压缩的垫片应力,Mpa;δgi --蠕变后残留的垫片应力,Mpa。

通常垫片要具有一定的塑性,所以蠕变是不可避免的。毫无疑问蠕变的大小与垫片的材料和结构有关,但还和初始厚度、载荷、温度、时间等许多因素有关。蠕变与厚度成正比关系,同样材料的垫片,厚的比薄的蠕变大,所以选择垫片时应尽可能选薄的垫片。大多数法兰接头的蠕变松驰发生的预知载荷后的15~20min或20~25min的载荷循环内,此后仍将继续下去,但逐渐趋于缓慢并转向稳定。因此有推荐在螺栓预紧18~24h后重新拧紧螺栓,以恢复部分螺栓载荷。但这种做法通常用在温度较高的场合,因为高温对蠕变的影响比室温大得多,有时甚至高达十多倍。此外,蠕变的速率随作用在垫片上初始应力的增强而提高,但有时也存在相反的情况。在很多应用中,将垫片蠕变引起的应力松驰谓之“扭矩损失”,这是因为预紧螺栓的扭矩直接与螺栓的伸长,也即垫片应力有关,扭矩损失也就意味着垫片应力的损失。


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