新标带颈平焊高压法兰的密封带来难题

作者:瑞特管件 发布时间:2018-02-05

新标带颈平焊高压法兰的应用范围:

1、工件的接长:例如带钢、型材、线材、钢筋、钢轨、锅炉钢管、石油和   气输送等管道的对焊。

2、环形工件的对焊:例如汽车轮辋和自行车、摩托车轮圈的对焊、各种链环的对焊等。

3、部件的组焊:将简单轧制、锻造、冲压或机加工件对焊成复杂的零件,以降低成本。例如汽车方向轴外壳和后桥壳体的对焊,各种连杆、拉杆的对焊,以及特殊零件的对焊等。

4、异种金属的对焊:可以节约贵重金属,提高产品性能。例如刀具的工作部分(高速钢)与尾部(中碳钢)的对焊,内燃机排气阀的头部(耐热钢)与尾部(结构钢)的对焊,铝铜导电接头的对焊等。

新标带颈平焊高压法兰研究内容:

(1)建立了平焊高压法兰高温密封性能测试装置,并结合已有的DN100法兰常温测试装置进行了两种法兰规格下常温螺栓加载方式研究,对比了目前较为权威的两种常温螺栓加载方法ASMEPCC-1方法和JISB2251方法的加载性能。

(2)实验研究发现,采用柔性石墨缠绕垫片的平焊高压法兰接头常温预紧后向内壁施加压力时螺栓降低,且降低的程度随压力增加而增大,泄压后螺栓力又几乎回到原来的水平。

(3)实验研究发现,采用柔性石墨缠绕垫片的平焊高压法兰预紧后常压升温时螺栓载荷逐渐下降;先升压后升温时,内部介质压力随温度升高而增大,并成线性关系,螺栓载荷先降低后增大。

(4)建立了平焊高压法兰高温密封性能有限元模拟模型,将数值模拟结果与实验结果对比发现两者吻合较好。采用数值模拟的方法研究了国标船用法兰升温速度对垫片应力变化的影响,指出在   误差范围内用稳态热一结构祸合场分析代替瞬态热一结构祸合场分析的条件为法兰内壁的升温速度约低于6.8K/min。

(5)采用数值模拟的方法分析了碳钢法兰高温泄漏的原因并提出了系统密封性能改善方案,指出垫片宽度是影响升温后垫片应力变化以及法兰是否热紧的重要因素。

(6)平焊高压法兰采用数值模拟的方法对采用金属、半金属和非金属垫片的法兰连接系统的密封性能进行了分析,重点讨论了垫片的压缩回弹性能和热膨胀系数对高温密封性能的影响。

在研究国标法兰时一般强度时足够的,但法兰的刚度并非   大,在螺栓预紧力和介质压力的作用下法兰产生   的翘曲变形,使得法兰盘有所偏转,偏转角达到某一值时密封就会失效,而发生泄漏。新标带颈平焊高压法兰的高温高压给密封带来了很多的技术难题。随着设备温度和介质压力的增加,垫片上的压紧力就会减小,那么所需螺栓力就会增大,则螺栓力对中心的弯矩增大,从而使得法兰的刚性降低。


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