至关重要的是,没有单一的扭矩值。 欧洲标准 EN 1591-1 没有为 PTFE 垫片扭矩提供简单的查找表。相反,它定义了一种复杂的计算方法,用于确定您的确切应用中特定的、允许的扭矩范围——从最小必需值到最大允许值。此范围在很大程度上取决于所使用的 PTFE 类型。
EN 1591-1 的核心原则是,实现可靠的长期密封不是要达到一个神奇的数字。而是施加一个足够高的螺栓载荷以形成密封 (Qmin),但又不能高到损坏垫片或法兰 (Qmax),这个窗口会根据您的具体材料和操作条件发生巨大变化。
为什么 EN 1591-1 是一个计算,而不是一个表格
该标准将螺栓法兰连接视为一个完整的机械系统。该计算旨在确保垫片在其整个使用寿命中得到正确加载,同时考虑所有可能导致故障的变量。
最小必需扭矩 (Qmin)
这是目标范围的下限。它代表了在垫片上施加足够的压缩应力以使其与法兰表面贴合并达到规定操作压力所需的密封紧度所需的扭矩。
最大允许扭矩 (Qmax)
这是上限。超过此扭矩有使垫片因过度压缩而物理损坏的风险,或者在极端情况下,使螺栓屈服或使法兰面变形的风险。

PTFE 材料特性的关键作用
并非所有 PTFE 都一样。特定垫片材料的机械性能是 EN 1591-1 计算中最重要的输入之一,直接影响可接受扭矩窗口的宽度。
纯 PTFE:冷流动的挑战
纯 PTFE 或未填充 PTFE 以其卓越的耐化学性而闻名,但机械性能较差。它极易发生冷流动(也称为蠕变或松弛),即材料会随着时间的推移而变形并从压缩载荷中流失。
此特性在 EN 1591-1 计算中通过较低的 PQR 因子来表示。较低的 PQR 意味着较高的应力松弛,这意味着初始密封应力在安装后会显着下降。为了补偿,需要非常高的初始扭矩,使最小值 (Qmin) 不舒服地接近最大值 (Qmax)。这导致了一个非常狭窄且难以实现的扭矩窗口。
结构化和膨胀 PTFE:更宽的成功余地
为了克服纯 PTFE 的局限性,制造商会对其结构进行改性(例如,膨胀 ePTFE)或添加填料(例如,二氧化硅、玻璃)。这些增强措施显着提高了抗蠕变性。
这导致了更高的 PQR 因子。改进的机械稳定性意味着垫片能更有效地保持其密封应力。因此,最小必需扭矩 (Qmin) 较低,形成了一个宽泛、实用且宽容的扭矩窗口,使成功安装的可能性大大增加。
应避免的常见陷阱
依赖过时的做法或通用数据是垫片失效的主要原因。EN 1591-1 方法旨在防止这些问题。
“经验法则”扭矩的危险
使用不考虑您的特定操作压力、温度、介质和垫片材料特性的通用扭矩表是失败的根源。这些图表不可能复制 EN 1591-1 计算的精度。
过度压缩与压缩不足
错过计算的扭矩窗口的结果是可预测的。低于 Qmin 的扭矩会导致垫片应力不足,并不可避免地泄漏。超过 Qmax 的扭矩会永久损坏垫片的内部结构,损害其密封能力,并可能需要完全更换。
润滑的影响
EN 1591-1 计算考虑了螺栓螺纹和螺母之间的摩擦系数。使用与规定不同的润滑剂——或根本不使用润滑剂——将极大地改变给定扭矩值所达到的螺栓载荷,从而使计算失效。
为您的应用做出正确的选择
为确保您的螺栓法兰连接的完整性,您必须以系统的要求为指导。
- 如果您的主要关注点是在低应力应用中实现最大的化学相容性: 纯 PTFE 可能是一个选择,但您必须执行精确的 EN 1591-1 计算,并认识到极其狭窄且不宽容的扭矩窗口。
- 如果您的主要关注点是可靠性、安装简便性和连接完整性: 始终选择高质量的结构化或膨胀 PTFE 垫片,并使用软件或工程服务提供商来执行正确的 EN 1591-1 计算。
最终,确保安全可靠的密封取决于将连接视为一个工程系统,而不仅仅是一组零件。
摘要表:
| 因素 | 对扭矩窗口的影响 |
|---|---|
| 纯 PTFE | 由于冷流动高,窗口非常狭窄 |
| 膨胀/结构化 PTFE | 宽泛、宽容的窗口,实现可靠密封 |
| 最小扭矩 (Qmin) | 确保有足够的应力来形成密封 |
| 最大扭矩 (Qmax) | 防止垫片损坏或法兰变形 |
每次都能实现完美、无泄漏的密封。
驾驭 EN 1591-1 扭矩计算可能很复杂,但正确的 PTFE 垫片材料是成功的基础。在 KINTEK,我们专注于为半导体、医疗、实验室和工业领域制造高性能、定制的 PTFE 组件——包括密封件和垫片。
我们的膨胀和填充 PTFE 材料经过工程设计,具有卓越的抗蠕变性,提供了更宽、更实用的扭矩窗口,从而更容易安装和长期可靠性。无论您需要原型还是大批量订单,我们的精密生产都能确保您的垫片满足您应用的精确要求。
不要将您的连接完整性寄托于运气。让我们的专家帮助您选择最佳的 PTFE 材料,并确保您的密封解决方案经过计算以取得成功。
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