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。

由“垫片选取对法兰厚度和螺栓截面积的影响”引出的分析

在化工生产行业中,垫片的不当选取不仅会造成法兰连接处的泄漏,同样会对配套法兰和螺栓的经济成本造成影响;在工程计算实例中,同一种工况一般有若干种垫片可供选择:首先要根据介质特性、压力、温度等工况进行合理的初选;再按所选垫片的结构尺寸、垫片系数、比压力进行实际计算;最终通过分析比较筛选优质垫片,以避免因为垫片材质的过度选择而造成与其配套的紧固件尺寸不合理所引起的成本增加。

采用金属石墨缠绕垫的法兰连接密封性

采用金属石墨缠绕垫的法兰连接设计是基于m ,y系数的法兰垫标准 ,依此设计的法兰垫可保证法兰连接的安全性 ,但不能确定法兰连接的密封性 ;采用基于金属石墨缠绕垫密封系数Gb,Gs,a的设计方法 ,分析了直径为 15～40mm的标准系列管法兰在标准螺栓载荷下的泄漏率 ,其质量泄漏率为 0 .2 75～ 2 8.80 0 μg/ (s·mm) ,密封度等级于经济、标准级之间 ;直径为 40mm、压力为 1MPa的管法兰连接处每天的气体泄漏量达 8L(标准状态 ) .结果表明 ,应用基于垫片密封系数的设计方法 ,可保证法兰连接的密封性 .

法兰密封及垫片选型

分析了法兰密封的影响因素 ,介绍了常用垫片的基本性能。对垫片的选用提出了一些看法。

密封结构原理与槽垫密封结构

提出了密封结构原理源于但确完全不同于ASME法规的理念。根据该原理提出的槽垫密封结构,其密封维持系数m大于1,具有自密封性,可利用垫材的冷流特性加强密封,因此,可随容器体通过2倍额定工作压力的保证压力测试和4倍额定工作压力的破裂压力测试,加之"微观线后跟面的线接触"密封结构,可加倍满足密封连接的需要。

压力容器垫片密封螺栓静强度安全系数的确定

基于信息熵理论中模糊等效随机的原理,将压力容器垫片密封螺栓的模糊静强度和模糊载荷等效为随机静强度和随机载荷,根据先漏后爆的观点和中国标准,分析了内压容器垫片密封螺栓模糊强度在不同工况时的许用可靠度,建立按许用可靠度确定螺栓静强度安全系数的方法。对于内压容器垫片密封结构,研究表明:①在预紧、正常操作、气压试验与液压试验时,螺栓屈服强度许用可靠度分别为0.993 54、0.993 54、0.972 60与0.792 5;螺栓抗拉强度许用可靠度分别为0.999 999 991 40、0.999 999 991 40、0.999 999 991 40与0.999 990 226;②螺栓屈服与抗拉安全系数的最小值分别为1.50与2.10。

价值工程理论在催化装置垫片改造中的应用

针对催化装置工程建设的超过概算的现象,运用价值工程理论,将原设计所使用的波齿复合垫片改为石墨缠绕垫片,使投资此项的工程费用降低了原概算的三分之二左右,有效地控制了工程投资。

纤维增强橡胶基密封材料的热氧老化损伤研究(Ⅱ)——老化损伤因子与垫片主要性能的关系

试验研究了热氧老化对纤维增强橡胶基密封垫片主要性能的影响,结果表明垫片性能随老化而衰减。建立了标准试验条件下老化损伤因子与压缩回弹性能、应力松弛性能以及密封性能之间的关系,以反映材料老化对垫片性能的劣化。研究结果可为纤维增强橡胶基密封材料的性能评价和研究开发提供有益的参考。

周期平面弹性垫圈对裂纹的影响

本文讨论了周期弹性平面带裂纹的弹性垫圈的焊接问题,把问题化为周期的Riemann边值问题和Hilbert核奇异积分方程.给出了问题的一般解和应力强度因子的数学表达式,并给出了一个特例,说明方法的可行性.

基于泄漏率的垫片系数试验及分析

在ASME标准中,采用了基于强度的满足泄漏率等级的垫片系数m和垫片预紧应力y,而没有考虑到接头的泄漏率要求。研究基于泄漏率的垫片系数m(L)、垫片预紧应力y(L),以及EN1591-1中提出的基于泄漏率的安装条件下垫片最小应力和服役条件下垫片最小应力;采用金属缠绕垫片进行基于泄漏率的垫片系数试验,推荐一种基于泄漏率的m(L)、y(L)的测试方法。根据该试验方法和EN13555提出的方法进行垫片系数的试验,并对2种体系下基于泄漏率的垫片系数进行比较。结果表明:基于泄漏率方法得到的m(L)、y(L)值,在低泄漏率要求等级下是可靠的,可供工程实际参考使用。

采用垫片安全系数的高压法兰螺栓密封设计

为了防治高压大直径法兰螺栓密封的设计失效,从影响法兰密封效果的因素中提出垫片特性及垫片受力非均匀性2个参数;以垫片系数和垫片预紧比压为基础,分析特性比和特性系数这2个反映垫片组合特性的新概念;提出以垫片安全系数表征垫片的结构形式和材料性能在不同计算压力下的安全储备。绘制了典型的安全系数曲线,安全系数随着计算压力的增大而降低,且曲线下降中存在单个拐点;垫片适用压力大于拐点压力,小于垫片安全系数等于1时的计算压力。应用各种垫片在不同安全系数下相应的计算压力适用值进行密封设计,能够确保密封结构设计的有效性。

影响法兰密封的因素及垫片的选用

分析了法兰密封的影响因素；介绍了常用垫片的基本性能；对垫片的选用提出了初步意见。

水平三分谢宾斯基垫片的尺度因子与Δ-Y变换（英文）

我们首先用物理中的等效电路建立了△-Y变换的数学模型,其次我们用△-Y变换计算了水平三分谢宾斯基垫片上调和结构的尺度因子.在等权的条件下我们得到水平三分谢宾斯基垫片上的尺度因子为7/15作为应用,我们还计算了六边形垫片与β集上的尺度因子.

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。

U型管换热器管箱法兰强度校核方法探讨

静载荷情况下,U型管换热器管箱法兰的设计计算因U型管的分程,分程隔板处有密封,该处的密封对法兰计算的相关数值有影响,该法兰强度校核如何处理,本案结合相关的参考资料给出处理方法,供业者参考。

变形谢宾斯基垫片上的尺度因子与调和延拓公式

通过研究变形谢宾斯基垫片上的调和结构的存在性与调和延拓问题,得到等权条件下变形谢宾斯基垫片上调和结构的尺度因子为3/7以及调和函数的线性延拓公式.