
EN 13555
Europejska norma EN 13555 opisuje metody badań pozwalające na wyznaczenie wielkości mechanicznych i szczelnościowych charakteryzujących uszczelkę stosowaną w połączeniach kołnierzowych. Współczynniki te są, głównie przez projektantów urządzeń ciśnieniowych, stosowane w obliczeniach / projektowaniu złącz kołnierzowych. Stosowana metodą projektową jest w tym przypadku metoda opisana w normie EN 1591-1. Metoda określania minimalnych wymaganych nacisków powierzchniowych na uszczelkę uzależnia te wartości od emisji medium - klasy szczelności.
Oprócz współczynników charakteryzujących uszczelki szczelnościowo, metoda pozwala na wyznaczenie jej wielkości mechanicznych, zarówno w temperaturze otoczenia jak i temperaturach podwyższonych.
Wyznaczanymi wielkościami są:
- QminL – minimalne naprężenie gwarantujące utrzymanie szczelności podczas montażu złącza, wielkość wyznaczana w temperaturze otoczenia,
- QsminL – minimalne naprężenie gwarantujące utrzymanie szczelności podczas ruchu, gdy naprężenia powierzchniowe na uszczelce pochodzące od m.in. ciśnienia i temperatury mogą spadać, wielkość wyznaczana w temperaturze otoczenia,
- Qsmax – maksymalne naprężenie kontaktowe na uszczelce po przekroczeniu którego uszczelka przestanie pełnić swoją funkcję uszczelniającą, wielkość wyznaczana w temperaturach otoczenia oraz podwyższonych,
- EG – moduł sprężystości uszczelki traktowanej jako konstrukcja w wielu przypadkach składająca się z różnych materiałów, , wielkość wyznaczana w temperaturach otoczenia oraz podwyższonych,
- PQR – wielkość obrazująca poziom pełzania i relaksacji uszczelki, przyjmuje wartości z przedziału 0 do 1, 0 oznacza pełzanie w 100% (i jest to wartość teoretyczna), 1 oznacza brak pełzania i relaksacji, wielkość wyznaczana w temperaturach otoczenia oraz podwyższonych,
- μG – współczynnik tarcia pomiędzy uszczelką a powierzchnia przylgową (nie jest wyznaczany dla uszczelek metalowych typu RTJ, pierścień okrągły itp.), , wielkość wyznaczana w temperaturach otoczenia oraz podwyższonych,
Wyżej wymienione wielkości są kluczowymi kryteriami wyboru uszczelki.
Na uwagę zasługuje nowa definicja maksymalnego nacisku powierzchniowego (Qsmax), która stanowi poważne wyzwanie interpretacyjne. Starsze wydanie normy EN 13555 opisywała wielkość Qsmax jako „maksymalny nacisk powierzchniowy, przy którym uszczelka może być obciążona bez wystąpienia zniszczenia mechanicznego uszczelki…”. Definicja nie uwzględniała stabilności wymiarowej uszczelki, a tylko samo jej mechaniczne zniszczenie. Nie uwzględniano, że pełzanie może m.in. zmniejszać średnicę wewnętrzną, a zatem stanowi przeszkodę w przepływie medium wewnątrz urządzenia ciśnieniowego. Ponad to, po przekroczeniu naprężenia Qsmax mogą występować w uszczelce mikropęknięcia, które tworzą kanały przecieku. Tego typu deformacje uszczelek, znacząco pogarszające jej szczelność, są niezwykle trudne do zauważenia, zdiagnozowania na ruchu ponieważ są po prostu niewidoczne z zewnątrz. Prowadzone badania, wyznaczające wartość wielkości Qsmax w danej temperaturze, pozwalają, już na etapie projektowania, zabezpieczyć się przed wpływem wyżej opisanych zjawisk.