基于泄漏率的垫片参数测试方法优化研究

垫片系数m和预紧比压y是法兰螺栓连接结构设计中的2个关键参数,ASMEⅧ.1卷和GB/T 150.3给出的都是基于结构强度的工程经验值,未与泄漏率关联。针对现有垫片参数测试方法不足之处进行优化调整,提出了一种更符合国内垫片标准体系和工程应用实际的垫片参数测试方法。通过与现有方法的试验比对,并对8类典型垫片产品进行验证测试,测试结果误差都在1%左右。使用多孔介质模型及Logistic模型对测试结果进行拟合,结果表明,该方法测试结果可靠,拟合情况良好,可供法兰螺栓连接结构设计参考使用。

柔性石墨金属齿形垫和缠绕垫力学及密封性能试验对比研究

柔性石墨金属齿形垫以其特殊的结构型式和优异的密封性能越来越多地应用于石化装置法兰密封结构中,并在许多场合逐渐替代了柔性石墨缠绕垫片。采用自主研制的垫片综合性能试验装置,开展柔性石墨金属齿形垫和缠绕垫的压缩回弹和密封性能试验,对比分析了两种类型垫片的压缩回弹曲线、回弹模量以及加载/卸载过程中垫片的泄漏率与垫片表面压力的关系,依据ASTM F3149试验标准测得了两种垫片的预紧比压y和垫片系数m。结果表明:垫片表面压力相对较小时,齿形垫较缠绕垫更易产生压缩变形,但当垫片表面压力超过40 MPa时,齿形垫的压缩曲线出现明显拐点,垫片较难产生压缩变形;两种类型垫片的回弹模量均随垫片初始表面压力的增大而增大,齿形垫的回弹模量要远大于缠绕垫;相同垫片表面压力下,齿形垫的泄漏率低于缠绕垫;推荐的金属齿形垫片的预紧比压y值为40~50 MPa,垫片系数m值为3~4。