Để tính toán áp suất niêm phong cần thiết cho miếng đệm hoặc phớt, các kỹ sư dựa vào công thức đơn giản có tính đến các thông số chính ảnh hưởng đến hiệu suất phớt. Công thức áp suất niêm phong được thể hiện như sau:
Áp suất niêm phong = (Ứng suất gioăng) x (Hệ số gioăng)
Ở đâu:
- Áp suất niêm phong là áp suất tối thiểu cần thiết để đạt được độ kín không rò rỉ, thường được đo bằng psi (pound trên inch vuông) hoặc MPa (megapascal)
- Ứng suất gioăng là ứng suất nén được áp dụng cho vật liệu gioăng, được xác định bằng cách chia tải trọng bu lông cho diện tích gioăng
- Hệ số đệm là hệ số không có đơn vị cụ thể cho vật liệu đệm và điều kiện vận hành
Để sử dụng công thức này, trước tiên cần xác định Ứng suất đệm phù hợp cho ứng dụng. Giá trị này phụ thuộc vào vật liệu đệm, độ dày và đặc tính nén. Các nhà sản xuất thường cung cấp các giá trị Ứng suất đệm được khuyến nghị cho sản phẩm của họ dựa trên thử nghiệm và kinh nghiệm.
Hệ số gioăng là hệ số nhân tính đến các điều kiện vận hành thực tế như nhiệt độ, áp suất, độ cứng của mặt bích và khả năng tương thích của chất lỏng. Hệ số này về cơ bản sửa đổi Ứng suất gioăng lý thuyết để đạt được Áp suất niêm phong phù hợp với môi trường dịch vụ thực tế. Hệ số gioăng thường nằm trong khoảng từ 0,5 đến 5 và được suy ra theo kinh nghiệm đối với các loại gioăng và điều kiện dịch vụ khác nhau.
Ví dụ tính toán, hãy xem xét một miếng đệm sợi nén với Ứng suất miếng đệm được khuyến nghị là 4.000 psi được sử dụng trong ứng dụng nước áp suất thấp, nhiệt độ vừa phải. Hệ số miếng đệm thích hợp có thể là 1,5. Đưa các giá trị này vào công thức:
Áp suất niêm phong = 4.000 psi x 1,5 = 6.000 psi
Vì vậy, trong trường hợp này, áp suất bịt kín tối thiểu là 6.000 psi nên được nhắm mục tiêu để đạt được mối nối đáng tin cậy, không bị rò rỉ. Sau đó, bu lông mặt bích sẽ được định cỡ và siết chặt để tạo áp suất này trên miếng đệm.