本文關(guān)鍵詞：柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈性能影響因素研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：柔性石墨金屬纏繞墊片是一種應(yīng)用十分廣泛的靜密封元件，它由具有一定截面形狀的成型金屬帶和非金屬帶交替纏繞而成，并與法蘭、螺栓一起，共同組成工業(yè)中常用的可拆式靜密封連接結(jié)構(gòu)，廣泛應(yīng)用于石油化工、電力等部門(mén)的設(shè)備和管道連接密封。 自20世紀(jì)60年代以來(lái)，柔性石墨金屬纏繞墊片隨著我國(guó)大規(guī)模引進(jìn)煉油設(shè)備而進(jìn)入我國(guó)以來(lái)，目前已形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)能力，基本滿(mǎn)足了我國(guó)相關(guān)行業(yè)的需要。但從目前國(guó)內(nèi)實(shí)際調(diào)研情況來(lái)看，國(guó)產(chǎn)柔性石墨金屬纏繞墊片的整體性能不高，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，主要表現(xiàn)在壓縮回彈等性能不滿(mǎn)足要求，這嚴(yán)重影響著工廠(chǎng)設(shè)備運(yùn)行的安全性和連續(xù)性，造成這種現(xiàn)象的原因有許多，如生產(chǎn)設(shè)備和制造工藝落后、缺乏有效的理論指導(dǎo)、參考標(biāo)準(zhǔn)紛繁混雜等，基于此現(xiàn)狀對(duì)柔性石墨金屬纏繞墊片進(jìn)行相關(guān)研究具有重要的工程意義。 柔性石墨金屬纏繞墊片的力學(xué)性能是法蘭—螺栓—墊片連接結(jié)構(gòu)密封性的重要保證，，而壓縮回彈性能是墊片重要的力學(xué)性能之一。墊片初始密封條件的形成主要取決于壓縮性能，操作狀態(tài)下的密封性能則主要決定于墊片的回彈能力。 隨著石油化工行業(yè)朝著設(shè)備大型化和工況參數(shù)苛刻化的方向發(fā)展，柔性石墨金屬纏繞墊片本身的性能問(wèn)題或?qū)⒊蔀橄拗剖袠I(yè)發(fā)展的因素之一，所以對(duì)柔性石墨金屬纏繞墊片進(jìn)行技術(shù)革新和產(chǎn)品升級(jí)就顯得尤為重要。由于柔性石墨金屬纏繞墊片的壓縮回彈性能很大程度上取決于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝等因素，所以開(kāi)展柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈性能影響因素的研究，對(duì)于優(yōu)化和規(guī)范生產(chǎn)工藝，提升墊片整體質(zhì)量和穩(wěn)定性，保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行都有重要的實(shí)際意義。 本課題通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬和試驗(yàn)三者相結(jié)合方法對(duì)柔性石墨金屬纏繞墊片的壓縮回彈性能進(jìn)行了研究。 首先，在理論上建立了柔性石墨金屬纏繞墊片的簡(jiǎn)化力學(xué)模型，通過(guò)對(duì)墊片受軸向載荷作用下的力學(xué)性能進(jìn)行受力分析，研究了影響柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈性能的因素，得出了其軸向載荷性能主要取決于結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝參數(shù)以及材料特性等，同時(shí)各因素之間相互作用，共同影響柔性石墨金屬纏繞墊片的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性、壓縮性、回彈性、應(yīng)力松弛及密封性等性能。 然后借助計(jì)算機(jī)輔助手段模擬了柔性石墨金屬纏繞墊片的壓縮回彈特性曲線(xiàn)。運(yùn)用商用有限元分析軟件ANSYS Workbench14.0對(duì)柔性石墨金屬纏繞墊片的軸向載荷特性進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了其壓縮回彈特性曲線(xiàn)。模擬結(jié)果表明：柔性石墨金屬纏繞墊片的壓縮回彈特性曲線(xiàn)與試驗(yàn)測(cè)試所獲得的壓縮回彈特性曲線(xiàn)的變化趨勢(shì)基本一致，但由于受到軟件的局限性和墊片內(nèi)部應(yīng)力的復(fù)雜性等因素的影響，數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)試曲線(xiàn)在具體數(shù)值上還有一定的距離。 最后，在自行研制的墊片性能試驗(yàn)機(jī)上對(duì)不同結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料參數(shù)和工藝參數(shù)的柔性石墨金屬纏繞墊片試樣進(jìn)行了壓縮回彈性能測(cè)試，并獲得了相應(yīng)的壓縮回彈特性曲線(xiàn)及數(shù)據(jù)。試驗(yàn)選取了柔性石墨帶密度、初繞圈數(shù)、終繞圈數(shù)以及纏繞壓緊力等四個(gè)影響因素，試驗(yàn)結(jié)果表明：隨著柔性石墨帶密度的增大，柔性石墨金屬纏繞墊片的壓縮率變化幅度不大，而回彈率增大較為明顯；隨著初繞鋼帶圈數(shù)的增加，壓縮率和回彈率均有減��；終繞鋼帶圈數(shù)增大，墊片的壓縮率降低，回彈率升高，且增加相同圈數(shù)的終繞鋼帶比初繞鋼帶對(duì)墊片壓縮率的降低程度更大；工藝參數(shù)鋼帶纏繞壓緊力的大小在一定程度范圍內(nèi)對(duì)壓縮回彈性能的影響不是很明顯。最后，還對(duì)柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈性能的復(fù)現(xiàn)性進(jìn)行了研究，找到了試驗(yàn)次數(shù)與壓縮回彈性能的相互關(guān)系，給出了墊片二次使用的建議。 本課題基于實(shí)際生產(chǎn)中柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈性能不足的現(xiàn)狀，針對(duì)其影響因素進(jìn)行了研究，通過(guò)優(yōu)化柔性石墨金屬纏繞墊片的制造工藝參數(shù)，進(jìn)行材料及結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理選用，提升了柔性石墨金屬纏繞墊片的壓縮回彈性能，為實(shí)際生產(chǎn)中柔性石墨金屬纏繞墊片性能的穩(wěn)定、整體質(zhì)量的提升提供了可參考的技術(shù)依據(jù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和實(shí)際意義。
【關(guān)鍵詞】：石化行業(yè) 金屬纏繞墊片 壓縮回彈性能 結(jié)構(gòu) 工藝 計(jì)算機(jī)輔助
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH136
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-10
• 目錄10-11
• 符號(hào)說(shuō)明11-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 概述12-14
• 1.2 關(guān)于墊片密封機(jī)理研究14-17
• 1.3 柔性石墨金屬纏繞墊片國(guó)內(nèi)的制造工藝17-23
• 1.4 柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈性能研究進(jìn)展23-28
• 1.5 本課題研究?jī)?nèi)容28-29
• 1.6 本課題技術(shù)路線(xiàn)29-30
• 第二章 柔性石墨金屬纏繞墊片軸向載荷特性分析30-40
• 2.1 軸向載荷作用下 V 形纏繞鋼帶的受力分析30-34
• 2.2 軸向載荷作用下柔性石墨纏繞帶的分析34-38
• 2.3 本章小結(jié)38-40
• 第三章 柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈特性數(shù)值模擬40-56
• 3.1 有限元數(shù)值模擬分析方法40-42
• 3.2 柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈特性曲線(xiàn)的數(shù)值模擬42-51
• 3.3 結(jié)果及分析51-53
• 3.4 本章小結(jié)53-56
• 第四章 柔性石墨金屬纏繞墊片性能試驗(yàn)56-74
• 4.1 試驗(yàn)裝置的組成56-57
• 4.2 試件的制備57-60
• 4.3 試驗(yàn)條件的確定60-61
• 4.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析61-67
• 4.5 柔性石墨金屬纏繞墊片性能復(fù)現(xiàn)性試驗(yàn)67-72
• 4.6 本章小結(jié)72-74
• 第五章 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 結(jié)論74-75
• 5.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 附錄80-84
• 致謝84-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 任建民,魏永黎,劉學(xué)智;柔性石墨纏繞墊片機(jī)械性能試驗(yàn)研究[J];撫順石油學(xué)院學(xué)報(bào);2001年01期

2 史林章,方幼申,濮月珍;柔性石墨材料的特性及其應(yīng)用[J];機(jī)械工程材料;1980年02期

3 陳慶,由立臣,趙明炬,郭奇;V形、W形不銹鋼柔性石墨纏繞墊片的結(jié)構(gòu)研究[J];化工機(jī)械;2003年01期

4 謝蘇江;謝俊敏;;金屬纏繞墊片的制備及發(fā)展[J];化工裝備技術(shù);2006年05期

5 董永利;周?chē)?guó)江;丁慧賢;袁福龍;;膨脹石墨的制備工藝與應(yīng)用[J];黑龍江水專(zhuān)學(xué)報(bào);2010年03期

6 由立臣,謝吉標(biāo),戴紅;新型纏繞墊片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J];吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào);2004年02期

7 林雪梅;潘功配;;可膨脹石墨的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];江蘇化工;2005年06期

8 顧伯勤;陳曄;陸曉峰;;纏繞式墊片分級(jí)設(shè)計(jì)制造理論和技術(shù)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2006年04期

9 杜坤;劉美紅;;基于螺栓法蘭連接系統(tǒng)的墊片應(yīng)力分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2013年05期

10 王樂(lè)勤;楊暉;勵(lì)行根;焦磊;;柔性石墨密封墊片的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];流體機(jī)械;2013年06期

  本文關(guān)鍵詞：柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈性能影響因素研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：280844