金屬墊片密封連接泄漏分析
發布者：lytfkj 發布時間：2021-09-08 11:21:50
金屬墊片密封連接常見于石油、化工、核能等裝置中，廣泛應用于高溫、高壓及強腐蝕介質等操作條件惡劣、密封要求高、一般的墊片無法滿足要求的場合。其失效極少是因強度不足引起的，泄露是連接系統失效的主要原因。現行金屬墊片的設計以墊片系數或線密封比壓為依據，主要針對法蘭強度問題，而沒有定量泄露和緊密性的概念，因此無法從理論上說明連接是否緊密。
金屬墊片密封是壓力容器和管道中常見的連接型式，在金屬墊片泄露模型基礎上，考慮墊片接觸應力分布不均勻對泄露通道的影響，推導了變截面泄露通道的泄漏率計算公式，此公式將泄漏率、墊片接觸應力、介質壓力和密封表面分形多數聯系在一起，因而使以***大允許泄露為準則的金屬墊片密封連接設計以及緊密性評價成為可能。
現已經依據分形理論研究得到了金屬墊片密封模型，并通過大量試驗驗證了其合理性。但在模型建立過程中，假設法蘭為剛性的，且不發生偏轉，墊片上接觸應力分布是均勻的。而在實際的金屬墊片密封連接中，法蘭偏轉將導致墊片上徑向接觸應力分布的不均勻。墊片局部區域的高接觸應力對連接結構密封性能的影響較墊片平均應力大。實際金屬墊片密封連接的；泄露率計算時必須考慮這一因素。
在金屬墊片密封模型的基礎上，考慮墊片接觸應力分布不均勻對泄露通道的影響，獲得實際金屬墊片連接結構的泄漏率計算公式。研究表明，法蘭偏轉形式的墊片外緣高應力使泄漏率明顯減小，依據墊片接觸應力計算得到的泄漏率小于依據墊片平均接觸應力計算得到的結果。依據資料分析，泄漏率計算方法可作為一種工程算法。變截面泄露通道的泄漏率計算公式將泄漏率、墊片接觸應力、介質壓力和密封表面分形參數聯系在一起，因而使以***大允許泄露率為準則的金屬墊片密封連接設計以及緊密性評價成為可能。
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