作业温度对水下法兰连接器密封面的影响

针对水下法兰连接器密封面的泄漏问题,利用各向同性粗糙表面的流量因子修正平行圆板泄漏模型,建立膜厚比与泄漏率的关系;运用MATLAB和COMSOL软件联合生成接触密封面实体,并对4种作业温度下的3种均方根粗糙度密封面进行有限元分析,得到粗糙表面平均接触压力与膜厚比的关系;通过数学推导和曲线拟合的方法建立了4种作业温度下3种粗糙表面平均接触压力与泄漏率的关系。结果表明:作业温度对透镜垫表面质量要求有很大影响,在作业温度为20~100℃时,均方根粗糙度为0.4μm的透镜垫可满足泄漏率指标要求,而在100~150℃高温采油作业时,只有均方根粗糙度为0.2μm时才能满足泄漏率指标要求。