密封垫片的蠕变松驰性能介绍

      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，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。
      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：