高压设备焊接密封隔膜垫的计算与设计探讨

高压设备的法兰和人孔密封结构一般都采用焊接密封,其焊接密封有多种形式,隔膜垫焊接密封为其中之一,因隔膜垫有结构简单、拆卸方便、密封效果好、可靠性高等优点而备受青睐。目前,隔膜垫的螺栓载荷计算与设计形式在国内没有具体标准可依据,只有借鉴参考国外专利商的标准或国内其他焊接形式的标准。在汇总隔膜垫多种计算方法的基础上,用具体的工程实例,将国内压力容器计算软件SW6-2011V5.0新增加的隔膜垫预紧载荷计算方法几种取值选择与国外专利商隔膜垫计算结果做了对比,根据工程设计使用经验合理原则,评估了各种取值方法的特点,以供后续设计者根据实际工程需要或设计安全裕量控制原则进行有效选择,并从隔膜垫宽度、厚度、密封焊缝等技术设计方面提出了需要关注的技术特点,为焊接密封隔膜垫的设计计算提供参考借鉴。

地下连续墙范围内既有管线切改受限时深基坑施工技术

某工程市政管线斜穿车站主体围护结构端头井处转角幅地下连续墙,严重影响施工进度。提出增设斜封堵墙的施工技术,即提前临时封闭主体围护结构,开挖基坑北侧土方;待市政管线切改完成后封闭原主体围护结构,开挖基坑南侧斜封堵墙两侧土方,保证施工连续;最后采用绳锯无损切割技术破除斜封堵墙。增设斜封堵墙技术大大节约了工期,最大限度减少对车站主体围护结构的扰动,为今后的类似工程提供参考。

隔膜泵油缸V形圈的密封性能分析与结构优化

为提高隔膜泵油缸活塞的密封性能,以隔膜泵的活塞V形圈为研究对象,基于正交试验方法,利用ANSYS Workbench软件对不同结构参数的V形圈进行仿真。以最大Von Mises应力和最大接触压力为评价指标,讨论影响指标数值变化的主、次要结构参数,并对V形圈进行结构优化。结果表明:影响最大Von Mises应力的主要因素是唇外倒角和唇内边长;唇外倒角越大,最大Von Mises应力越大;而唇内边长过大或过小都会引起最大Von Mises应力的增加。影响最大接触压力的主要因素是唇外倒角、唇口内角和唇外边长;最大接触压力随唇外倒角的增加而增加,随唇口内角和唇内边长的增加呈下降趋势。优化后的V形圈最大接触压力减小6%,仍满足密封要求;最大Von Mises应力减小28%,密封性能显著提高。

氨气压缩机轴封泄漏的检查及处理

针对合成氨装置氨气压缩机在运行中出现轴封漏气氨的重大隐患,对机组轴封泄漏原因进行排查,发现软密封与动环有一小段未接触,通过更换软密封、软密封座、纤维密封盘,使问题得到解决。

密封膜片加速贮存试验温度研究与分析

密封膜片的贮存寿命要求一般长达十几年,为了在较短的时间内评估密封膜片的贮存寿命,提出了一种基于温度摸底的加速贮存试验方法,该试验方法是一种粘接式试验,包括步进温度试验和恒定温度试验方法。该文重点对密封膜片加速贮存试验温度进行了试验研究和数据分析,通过试验研究和数据分析发现,密封膜片加速贮存试验的最高温度不宜超过玻璃化转变温度,密封膜片加速贮存试验中存在有机玻璃膜片老化破裂或膜片与结构件脱粘两种失效模式,该研究结果为同类产品的加速贮存试验提供了有效的试验方法和温度范围。

隔膜式差压液位变送器的选型应用

隔膜式差压液位变送器安装方便,结构简单,因而在石油化工行业应用广泛。针对隔膜式差压液位变送器测量不准确、仪表使用寿命短的问题,通过对差压变送器的安装方式、静压限制、填充液及隔膜密封件等的分析,给出了工程设计中的选型方案及注意事项,提升了测量精度及耐用性,并提出电子配对式相较传统隔膜式差压液位变送器的优缺点。通过采用合理的变送器选型方案,为工程应用提供有效的数据支持。

复杂环境条件下地下连续墙穿越人防通道处理施工技术

穿越人防通道的地下连续墙槽段紧邻DN1 000输配水管线、天津大道主干路,施工场地狭小,为保护邻近管线以及最大限度地避免管线、地面沉降,并且解决施工场地狭小、工期紧迫的难题,采用“封堵+清障”结合的方式对人防通道进行处理。结果表明:成槽过程中泥浆未流失,地下连续墙施工成槽质量合格,管线及地面沉降符合控制值。复杂环境条件下,地下连续墙穿越人防通道处理施工技术的成功应用为类似工程提供了参考。

玄武岩纤维增强密封膜片的耐高温性能研究

制备了3种密封膜片,并对其进行性能研究。结果发现:高温处理后,密封膜片Ⅰ和密封膜片Ⅱ中的密封胶在基布的纤维之间均有分布;密封膜片Ⅰ和密封膜片Ⅱ在250~350℃热处理后,其密封胶的形态保持良好;3种密封胶都能在一定程度上改善基布的韧性,所制密封膜片的断裂伸长率大于玄武岩基布的;经250~350℃高温处理后,3种密封膜片的断裂强力保持率均在65%以上。对密封膜片进行同步热分析发现:热分解起始阶段密封膜片的温差排序为密封膜片Ⅱ<密封膜片Ⅲ<密封膜片Ⅰ;热分解进行阶段膜片所产生的质量损失率排序为密封膜片Ⅱ<密封膜片Ⅰ<密封膜片Ⅲ;分解末尾阶段膜片的质量保持率排序为密封膜片Ⅱ>密封膜片Ⅰ>密封膜片Ⅲ。

液氮冻结止水施工技术在地下连续墙中的应用

地下连续墙的施工质量直接影响基坑和周边建筑物的安全。在地铁车站施工过程中,地下连续墙出现渗漏,分析后发现主要是工程地层特性、施工质量、施工现场环境及前期抢险措施造成的渗漏。在常规止水施工技术均无效的情况下采用液氮冻结止水法进行处理。液氮温度极低,冻结速度快,在抢险施工过程中止水速度更快、土壤失水少,所以冻胀压力较小,解冻后溶解沉降也较小,故液氮冻结法止水较传统堵漏工艺冻结止水速度更快、风险更小。

抓管器使用问题探讨

为了保证细纱机集落系统可靠、高效插拔纱管,介绍集落装置用抓管器功能、结构型式及工作原理,分析活塞式抓管器和气囊式抓管器的失效形式,详述二者使用密封滑动垫的工作原理、破损机理及影响其可靠性的因素和提升措施;计算活塞式抓管器的握持力,从能效转换角度说明增加抓管器握持力的方法,并提出改进方向。指出:密封滑动垫或气囊疲劳破损产生漏气是抓管器失效的主要原因,集落装置的凸盘型式和纺纱工艺对滑动密封垫可靠性有影响;密封滑动垫漏气影响集落装置动作的正确性,应在设计、生产加工及使用等全过程采取措施提高其性能;为活塞式抓管器增设类似波纹管的轴向可伸缩结构,使密封滑动垫膜片获得较大的轴向伸缩量,延长使用寿命;使用软质压头和抓管喇叭调节块,改进纱管头部结构和压头结构等措施有利于增大抓管器握持力和提高能效转化率。

膜片式先导水压溢流阀仿真与试验研究

由于水的粘度低和润滑性差,先导型水压溢流阀中主阀芯与阀套之间的密封与润滑问题一直是影响阀静动态性能的关键性技术难题。设计出一种采用膜片密封的新型先导型水压溢流阀,较好地解决了先导型水压溢流阀的密封与润滑难题。建立该阀的数学模型,对其静态特性进行理论分析和计算,对其动态特性进行仿真,分析主阀下腔容积、阻尼孔直径、先导阀弹簧刚度、主阀上腔容积以及阀芯质量对阀压力响应和压力超调量等动态性能的影响。制作样机并对其调压范围、启闭性能和动态性能进行试验研究。试验结果表明,样机的压力调节范围较大、启闭特性非常好、压力超调量较小以及升压时间较短,验证了该阀能较好地解决主阀芯与阀套之间的密封与润滑难题。

600MW汽轮机隔板汽封流场与汽流激振力的数值计算

通过建立600MW超临界机组隔板密封三维模型,应用Fluent软件模拟计算与汽缸同心的转子在有无旋转的情况下对隔板汽封蒸汽泄漏量的影响;研究了在转速3 000r/min,转子无偏心,进出口压力改变时隔板汽封蒸汽泄漏量的变化情况;并分析偏心距对泄漏量和汽流激振力的影响规律。计算结果与分析表明,进出口压比对迷宫密封性能的影响是随着进出口压比的增大泄漏量增大;偏心距增大泄漏量增大,同时汽流激振力也随之增大。

偏心对汽轮机隔板汽封泄漏流动特性的影响

当汽轮机转子存在偏心时,隔板汽封间隙内的汽流激振力将发生变化,影响汽轮机组的安全运行。采用计算流体动力学软件,分析转子偏心工况下,某300 MW汽轮机高压缸第二压力级隔板汽封内汽流激振力的变化规律。结果表明:密封的周向压力近似呈余弦规律分布;随着偏心距的增加,隔板汽封内周向压力差逐渐增大;汽封间隙不变时,正向力、切向力和合力皆随着偏心距的增加而增加;在不同汽封间隙下,当转子偏心距相同时,间隙越小汽流激振力就越大。

动静态下汽封间隙对汽封性能的影响研究

应用Fluent软件,采用SIMPLE算法、RNG k-ε双方程紊流模型和有限体积法离散N-S方程,对动静状态下汽封内的三维流场进行了数值模拟。结果表明:在汽封间隙内部的泄漏流动中,黏性作用是不占主导地位的。间隙值越大,漏泄现象就越严重。转子旋转效应的影响存在于近壁区内,但汽封间隙变化对漏汽量的影响要远大于旋转效应所产生的影响。不同间隙下转速对间隙内流场的流线存在一定的影响,汽封间隙较小时漏汽平均速度受转子转速的影响要大一些。

隔膜密封换热器中隔膜密封盘的应力分析计算

主要利用ANSYS有限元软件对隔膜换热器的隔膜密封盘进行密封判断和应力分析,验证了密封结构的零泄漏密封,同时获得了密封结构的应力强度分布图,从图中得出密封盘位置并不是应力最大的部位,是安全可靠的,可应用在实际工程中。在获得线性化应力分析结果的基础上,通过定义路径对隔膜密封盘进行强度校核,经过分析计算后,获得了各路径上的应力值,从而满足JB4732-1995《钢制压力容器分析设计标准》中强度要求。

深海压力补偿器密封性能分析

密封是深海压力补偿器的关键技术之一,为了准确分析由法兰-膜片-螺栓组成的密封结构在海上和深海环境下的密封性能,利用ANSYS软件建立了该结构三维模型。通过计算预紧应力来分析膜片的密封性能以及工作深度,螺栓预紧力、安装位置和膜片厚度、宽度等因素对密封性能的影响。结果表明:为了满足密封要求,海上环境下螺栓预紧力应大于4 500 N;深海环境下膜片预紧应力取决于工作深度且应力大小与环境压力基本一致。

动静态汽封内部流场的数值模拟

将CFD软件作为计算平台,对汽轮机迷宫式隔板汽封内典型的三维紊流流场进行了数值模拟。应用结构化网格,采用有限体积法离散N-S方程和RNGk-ε双方程紊流模型封闭方程组。数值求解方法采用SIMPLE算法,迎风二阶格式求解对流项,迎风一阶格式求解扩散项。结果表明,转子的转动所带来的旋转效应对汽封内流体的轴向、径向、切向速度都产生影响,导致流体呈螺旋线流动,平均流速增大,湍动能耗散效应减弱,漏汽量比静止时有所增大。低压比时转速对漏汽量的影响较大,额定转速时的最大增幅达0.25%左右。

螺纹锁紧环换热器与隔膜密封换热器的结构分析

简要介绍了目前常用于加氢装置中的螺纹锁紧环换热器和隔膜密封换热器的构造,分析了它们在内部结构与密封形式上的差异。对比这两种形式的高压换热器在设计、制造、操作中的特点,总结出这两种高压换热器的适用条件。

基于PLC控制的手机共鸣箱壳体密封膜自动贴膜机设计

移动通讯的发展使手机成为人们现代生活必备的通讯工具,其产量和销量越来越大,所以要求提高的效率,以降低成本。手机共鸣箱壳体密封膜自动贴膜机可以大大提高共鸣箱壳体密封膜的贴膜效率、可以提高贴膜的质量和稳定性、还可以减少劳动力,从而降低生产成本。

筒形汽缸隔板结构对其变形特性的影响研究

本文首先介绍了隔板与汽缸、转子配合结构,并对隔板设计要素以及动静间间隙控制做了阐述。并采用三维有限元法对筒形汽缸包括其内部4级典型级次隔板装配结构建立有限元分析模型,分别计算了其在机械载荷作用下以及稳定运行工况时,隔板的变形、隔板径向汽封变形,隔板与汽缸贴合面接触状态,并与独立隔板模型分析结果进行对比,提出独立隔板分析模型满足工程隔板挠度分析要求,整体计算结果来看,隔板与汽缸贴合面接触较好,并且隔板汽封齿不会与转子发生碰磨。