垫片百科
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加载方式对垫片应力的影响及其泄露率预测
螺栓法兰连接系统是一种常用的静密封连接形式，由于其结构简单、装配方便，在石化装置中得到了广泛的应用。目前石化企业所面临的最重要、最困难的问题之一是防止螺栓法兰连接系统泄漏的发生。为了防止泄漏的发生，通常定期对螺栓法兰连接系统中的垫片进行更换，因此，准确预测其服役状态下的泄漏率显得尤为重要。
垫片是螺栓法兰连接系统中的关键密封元件，在实验室对其进行泄漏率测量时，多采用刚性法兰通过试验机进行均匀加载，而忽略了生产实际中螺栓加载方式对泄漏率的影响。采用数值模拟方法研究实际操作常用的交叉加载、顺次加载和 ASME PCC-1-2013 标准中传统星形加载方式对垫片应力的影响，并将这 3 种加载方式与均匀加载方式进行比较。结果表明:3 种加载方式都存在着螺栓预紧载荷不均匀的情况，但相比之下传统星形加载方式的预紧效果最佳，最接近均匀加载时的预紧效果;在相同载荷下，不同加载方式所得垫片上的应力不同。考虑垫片应力分布的不均匀性，对现有泄漏率预测公式进行了修正，并通过试验对修正后的公式进行验证。结果表明:修正后的公式所预测的泄漏率与试验结果更为接近。研究工作对提高螺栓法兰连接系统泄漏率预测的准确性具有重要意义。
更多详情，见中国机械工程学会摩擦学分会会刊《润滑与密封》 2023.12第48卷总第388期“加载方式对垫片应力的影响及其泄露率预测”一文。
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