Come si calcola la pressione di tenuta?

Per calcolare la pressione di tenuta richiesta per una guarnizione o un sigillo, gli ingegneri si affidano a una formula semplice che tiene conto dei parametri chiave che influenzano le prestazioni del sigillo. La formula della pressione di tenuta è espressa come:

Pressione di tenuta = (Stress della guarnizione) x (Fattore della guarnizione)

Dove:

• La pressione di tenuta è la pressione minima richiesta per ottenere una tenuta stagna, in genere misurata in psi (libbre per pollice quadrato) o MPa (megapascal)
• Lo stress della guarnizione è lo stress compressivo applicato al materiale della guarnizione, determinato dividendo il carico del bullone per l'area della guarnizione
• Il fattore di guarnizione è un coefficiente senza unità specifico del materiale della guarnizione e delle condizioni operative

Per utilizzare questa formula, è necessario innanzitutto determinare lo stress della guarnizione appropriato per l'applicazione. Questo valore dipende dal materiale della guarnizione, dallo spessore e dalle caratteristiche di compressione. I produttori in genere forniscono valori di stress della guarnizione consigliati per i loro prodotti in base a test ed esperienza.

Il Gasket Factor è un fattore di moltiplicazione che tiene conto delle condizioni operative reali come temperatura, pressione, rigidità della flangia e compatibilità dei fluidi. Questo fattore modifica essenzialmente lo stress teorico della guarnizione per arrivare a una pressione di tenuta adatta all'ambiente di servizio effettivo. I Gasket Factor di solito vanno da 0,5 a 5 e sono derivati empiricamente per diversi tipi di guarnizioni e condizioni di servizio.

Come calcolo di esempio, si consideri una guarnizione in fibra compressa con una sollecitazione della guarnizione consigliata di 4.000 psi utilizzata in un'applicazione con acqua a bassa pressione e temperatura moderata. Un fattore di guarnizione appropriato potrebbe essere 1,5. Inserendo questi valori nella formula:

Pressione di tenuta = 4.000 psi x 1,5 = 6.000 psi

Quindi in questo caso, si dovrebbe puntare a una pressione di tenuta minima di 6.000 psi per ottenere un giunto affidabile e senza perdite. I bulloni della flangia verrebbero quindi dimensionati e serrati per sviluppare questa pressione sulla guarnizione.