靜密封研究的主要成果來自于對墊片性能的深入研究, 特別是墊片高溫性能的研究, 無論在理論上還是實(shí)踐上都表明：在高溫、熱循環(huán)、腐蝕環(huán)境的作用下, 墊片、螺栓及法蘭發(fā)生蠕變和松弛、蛻變等對密封性能的影響非常大。從1982年啟動的墊片高溫性能研究來看:，可以通過建立溫度- 應(yīng)力-時間的數(shù)學(xué)模型, 探索在高溫下螺栓連接的密封機(jī)理、確定引起高溫泄漏的諸多因素及它們之間的關(guān)系、提出一種能減少法蘭高溫泄漏的設(shè)計(jì)方法。目前, 國際上通用密封設(shè)計(jì)方法有兩種。
一是以彈性分析為基礎(chǔ)的方法( 強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則)。被中國、美國、英國、日本等國的壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范所采納。該法是選定墊片類型后, 通過推薦的墊片特性參數(shù)最小預(yù)緊密封比壓y和墊片系數(shù)m, 求出在預(yù)緊狀態(tài)和工作狀態(tài)下、常溫和操作溫度下所需要的螺栓, 同時, 在預(yù)緊和操作兩種狀態(tài)下作用于法蘭時, 法蘭不產(chǎn)生屈服和蠕變, 由法蘭中的彈性應(yīng)力保證法蘭強(qiáng)度和連接接頭的密封要求。但該方法的墊片設(shè)計(jì)系數(shù)中許多數(shù)據(jù)都是經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù), 新產(chǎn)品或新材料的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)要通過實(shí)驗(yàn)確定。
二是歐盟標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會制定的法蘭計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)( 驗(yàn)證強(qiáng)度和密封兩個準(zhǔn)則) 。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了圓型螺栓- 墊片-法蘭接頭的計(jì)算方法, 計(jì)算中考慮整個法蘭-螺栓-墊片系統(tǒng)的特性, 計(jì)算參數(shù)包括介質(zhì)、法蘭、螺栓和墊片等靜態(tài)和動態(tài)的影響因子。密封性能的計(jì)算基于載荷- 變形關(guān)系的彈性分析, 強(qiáng)度計(jì)算基于極限( 塑性) 分析, 其目的是保證結(jié)構(gòu)完整性和控制接頭泄漏。該設(shè)計(jì)方法雖更加符合實(shí)際, 但是是影響因子太多,計(jì)算復(fù)雜,。其中, 最大的問題依然是墊片系數(shù)的確定。
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