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高温连接法兰螺栓连接

更新时间 2021-03-31 14:10 阅读

螺栓法兰连接是压力容器和管道常用的连接方式，连接的失效主要是由于泄露引起的。按照美国机械工程师协会锅炉和压力容器规范以及德国的DN2505标准，垫片的预紧和操作载荷依据垫片系数y和m确定。这些系数基本上是经验的，没有泄漏的概念。现行规范中的螺栓法兰连接设计方法主要考虑所设计的连接结构上是否是安全的，并未说明连接紧密与否。
系统和设备的紧密型可以通过泄漏率的大小来评定。从物理意义上讲，并不存在绝对的紧密性。所谓紧密性应该象其他物理一样，可以定量地加以衡量。紧密性评价的结果很大程度上取决于泄漏检测方法和连接结构的最大允许泄漏率。在引入泄漏率概念后，连续的紧密性，可定义为：在某一特定的操作条件下，采用指定的、具有相应测试分辨率的捡漏方法测得的泄漏率低于某一规定的指标泄漏率。满足上述条件的系统和设备是紧密的。反之是不紧密，

在研究了柔性石墨填充缠绕垫片、金属冲齿板柔性石墨复合垫片和金属包覆垫的压缩回弹性能、蠕变性能和基本密封性能及其表征方法，将试验得到的系统分析，建立了基于最大允许泄漏率的连接系统紧密性评价方法。
在螺栓法兰连接的紧密行评价中，垫片的基本性能通常从两方面来描述，一是其力学性能，包括压缩回弹特性，蠕变和应力松弛特性等。二是其基本密封特性，他是与泄漏率相联系的。是衡量垫片综合性能的主要指标。
在研究法兰垫片高温性能试验装置上。对法兰上柔性石墨填充缠绕垫片，法兰柔性石墨复合垫片的和金属包覆法兰垫片进行试验研究。探讨了不同温度，不同预紧载荷下垫片密封基本规律。
提出来上述垫片基本性能的公式标识方法。
通过试验数据的回归分析得到了公式中的各个系数。
法兰缠绕垫片典型的压缩回弹曲线。垫片的弹性，和塑性变形量均随垫片应力的增加而增加，压缩线和回弹线均非直线且不重合，具有非线性、非保守的特征，高温的工作下，法兰垫片回弹性急剧下降，如果垫片回弹量小到不足以补偿介质压力、温度和法兰附加载荷引起的密封面的分离量时，将导致连接系统泄漏率增加。