1.泄漏率

垫片的残余压紧应力和预紧应力将所规定的指标泄漏率L_C转化为试验条件下试样的泄漏率L：

式中 b₁——试验垫片的有效宽度（mm）；

b₂——实际使用垫片的有效宽度（mm）；

η₁——在试验条件下试验介质的粘度（Pa·s）；

η₂——操作工况下被密封介质的粘度（Pa·s）。

利用垫片基本密封特性公式，可求得垫片临界残余压紧应力S_c为

S_c=k₁p^k2t^k3L^k4 （12-29）

式中 p——操作压力（MPa）；

t——操作温度（℃）；

k₁、k₂、k₃、k₄——常数。

一般说来，泄漏率L随垫片残余压紧应力的增大而减小，要使L低于L_C，垫

片残余压紧应力S_G必须大于临界残余压紧应力，可取

S_G=kS_c （12-30）

式中 k——大于1的系数。

由螺栓、法兰连接的变形协调方程，便可求得垫片预紧应力S_k。

2.法兰力矩

预紧时法兰的力矩M_a为(www.daowen.com)

M_a=AS_kl_G （12-31）

式中 A——垫片面积（mm²）；

l_G——螺栓中心至垫片反力作用位置处的径向距离（mm）。

操作时垫片反力F_G为

F_G=AS_G=kAS_c（12-32）

操作时法兰的力矩M_P为

M_P=F_Dl_D+F_Tl_T+F_Gl_G （12-33）

式中 F_D——作用于法兰内径截面上的流体静压轴向力（N）；

F_T——流体压力引起的总轴向力与作用于法兰内径截面上的流体静压轴向力之差（N）；

l_D——螺栓中心至F_D作用位置处的径向距离（mm²）；

l_T——螺栓中心至F_T作用位置处的径向距离（mm）。

l_D、lT、FD、FT可按现行规范计算。

法兰计算力矩M为

式中 [σ]_f——常温时法兰的许用应力（MPa）。

根据上式，可算得法兰的各个应力为

式中，系数f、λ、e、Y、Z可参照相关设计手册计算。