本文關(guān)鍵詞：基于泄漏率的金屬纏繞墊片性能研究

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【摘要】：從現(xiàn)行的壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范來看,法蘭的設(shè)計(jì)方法中給出的墊片比壓無法實(shí)現(xiàn)泄漏率的定量控制,因此研究基于緊密度的墊片比壓的變化趨勢和對應(yīng)壓力下的墊片性能十分必要。本文以實(shí)現(xiàn)泄漏率的定量控制為目標(biāo)對石化過程承壓設(shè)備典型服役條件下常用的柔性石墨金屬纏繞墊片的結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究,主要的研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)壓縮回彈試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),材料和纏繞密度相同的墊片的壓縮回彈性能基本相同;對于不同纏繞密度的墊片,隨著纏繞密度的增大,墊片的壓縮率減小,回彈率增大。304材料的墊片相對于316墊片,壓縮率較小,回彈率較高。(2)對不同纏繞密度的墊片的壓縮回彈性曲線進(jìn)行擬合,得到包含纏繞密度的墊片壓縮回彈特性方程。(3)對墊片的重復(fù)加載卸載過程進(jìn)行試驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)分步預(yù)緊不會(huì)對墊片的力學(xué)性能造成較大的影響。(4)通過墊片的密封性能試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在較低的墊片預(yù)緊壓力下,介質(zhì)壓力對墊片泄漏率的影響更為明顯,纏繞密度較高的墊片更適用于較高公稱壓力下的密封。給出了在4MPa內(nèi)壓下泄漏率可以達(dá)到1.2×10~(-5)ml/s的墊片所對應(yīng)的墊片系數(shù)(m,y)為(18,120)。(5)通過有限元計(jì)算結(jié)果對螺栓法蘭接頭的結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)墊片上的應(yīng)力沿徑向呈不均勻分布,最小應(yīng)力產(chǎn)生在墊片的內(nèi)側(cè),最大應(yīng)力在墊片的外側(cè);內(nèi)壓也會(huì)對墊片的受力有所影響,墊片進(jìn)行卸載,應(yīng)力相應(yīng)減少。墊片徑向上的應(yīng)力隨預(yù)緊力的增大而增大,螺栓預(yù)緊力對墊片上的最小應(yīng)力的影響呈現(xiàn)逐漸減弱的趨勢。通過對螺栓法蘭上的Von-Mises應(yīng)力分布情況進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)法蘭在螺栓孔的位置發(fā)生了一定面積的屈服。
【關(guān)鍵詞】：泄漏率 金屬纏繞墊片 纏繞密度 密封性能 結(jié)構(gòu)完整性
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH136
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-28
• 1.1 課題研究背景與意義10-11
• 1.2 密封分類和機(jī)理11-13
• 1.2.1 密封分類11-12
• 1.2.2 密封機(jī)理12-13
• 1.3 國外法蘭密封結(jié)構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀13-19
• 1.3.1 PVRC基于緊密度的法蘭接頭設(shè)計(jì)方法14-16
• 1.3.2 EN基于緊密度的法蘭設(shè)計(jì)方法16-19
• 1.3.3 其它基于緊密度設(shè)計(jì)方法的研究工作19
• 1.4 國內(nèi)法蘭密封結(jié)構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀19-22
• 1.5 纏繞墊片研究現(xiàn)狀22-27
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容與方法27-28
• 第2章 柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈性能試驗(yàn)研究28-44
• 2.1 引言28-29
• 2.2 試驗(yàn)用墊片和參數(shù)29-31
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)備31-32
• 2.4 試驗(yàn)操作32
• 2.5 試驗(yàn)結(jié)果處理及分析32-43
• 2.5.1 PN組墊片在最大軸向應(yīng)力70MPa下墊片的特性曲線33-35
• 2.5.2 PN組墊片在最大軸向應(yīng)力110MPa下墊片的特性曲線35-37
• 2.5.3 PN組墊片在最大軸向應(yīng)力150MPa下墊片的特性曲線37-39
• 2.5.4 CLASS組墊片在最大軸向應(yīng)力150MPa下墊片的特性曲線39-41
• 2.5.5 柔性石墨金屬纏繞墊片壓縮回彈公式41-42
• 2.5.6 墊片的重復(fù)加載卸載試驗(yàn)42-43
• 2.6 本章小結(jié)43-44
• 第3章 柔性石墨金屬纏繞墊片的密封性能研究44-56
• 3.1 引言44
• 3.2 影響密封性能的因素44-46
• 3.3 基于PVRC設(shè)計(jì)方法進(jìn)行墊片最小預(yù)緊及操作應(yīng)力的計(jì)算46-50
• 3.4 墊片密封性能試驗(yàn)50-55
• 3.4.1 試驗(yàn)裝置50-51
• 3.4.2 試驗(yàn)墊片51-52
• 3.4.3 試驗(yàn)過程52
• 3.4.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析52-55
• 3.5 本章小結(jié)55-56
• 第4章 纏繞墊片螺栓法蘭結(jié)構(gòu)完整性分析56-68
• 4.1 引言56
• 4.2 螺栓法蘭結(jié)構(gòu)的有限元計(jì)算56-64
• 4.2.1 有限元數(shù)值方法和ANSYS有限元軟件簡介56-57
• 4.2.2 法蘭接頭連接件的結(jié)構(gòu)與物性參數(shù)57-58
• 4.2.3 法蘭接頭有限元模型的建立58-59
• 4.2.4 邊界條件59
• 4.2.5 載荷59-60
• 4.2.6 計(jì)算結(jié)果及分析60-64
• 4.3 SW6軟件強(qiáng)度校核計(jì)算64-66
• 4.3.1 SW6簡介65
• 4.3.2 計(jì)算結(jié)果及分析65-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 第5章 結(jié)論與展望68-70
• 5.1 結(jié)論68-69
• 5.1.1 本文完成的主要工作68
• 5.1.2 工作得出的主要結(jié)論68-69
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)69
• 5.3 展望69-70
• 附錄A70-72
• 附錄B72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：630162