环形垫片联接中影响螺栓载荷的设计参数

本文提出了一个简化公式,用以计算环形垫片螺栓法兰联接从预紧状态变到操作状态时螺栓载荷的变化。结论清楚地表明影响螺栓载荷变化的大小和方向的无因次参数。     

提高法兰连接密封可靠性的最大螺栓安装载荷控制技术

确定螺栓安装载荷是走出法兰设计选用的认识误区,解决法兰接头泄漏的核心问题。螺栓材料抗松弛适用温度应大大低于螺栓材料最高设计温度,螺栓安装应力应大大高于螺栓材料许用应力。垫片蠕变松弛是螺栓安装载荷(垫片应力)降低,并导致泄漏的重要因素。最大螺栓安装载荷只要控制螺栓不发生屈服、垫片不压溃、法兰不发生影响垫片密封的过大变形。按WRC 538或ASME压力容器规范进行法兰安装工况下的应力和转角(应变)评估。     

附加载荷作用下螺栓法兰连接的强度和紧密性分析

运用三维有限元方法模拟了垫片的非线性特性,分析了附加载荷对螺栓法兰连接结构的强度和紧密性的影响,确定了连接系统的紧密性、附加载荷和垫片残余压紧应力三者之间的关系。分析结果表明,附加弯矩对螺栓法兰连接结构的紧密性有较大影响。     

法兰连接中螺栓和垫片载荷的确定

本文通过对石棉橡胶垫片的试验研究,提出了垫片压缩回弹特性的公式表示方法。在垫片非线性、非保守的力学性态的基础上,推导了螺栓法兰垫片连接的变形协调方程,理论分析得到的螺栓和垫片载荷值与实验结果是十分吻合的。     

长颈法兰偏转角的解析算法

螺栓法兰连接是石油、化工、核能、电力等部门压力容器和管道广泛采用的一种连接形式,其密封连接是否可靠直接关系到生产装置的安全运行和现场操作人员的安危。其失效极少是因强度不足引起的,泄漏是连接系统失效的主要原因。在真实螺栓法兰连接结构中,螺栓载荷和内压的作用使法兰发生偏转,法兰偏转引起垫片接触应力分布不均匀,垫片的局部接触应力对螺栓法兰连接结构密封性能的影响较垫片的平均压紧应力更大。文章在Warters法的基础上,考虑了操作压力的影响,对法兰变形进行理论分析,推导了法兰偏转角的计算公式,这为垫片接触应力分布的解析计算研究奠定基础。     

Shell气化炉下法兰泄漏原因分析及改进措施

针对Shell气化炉下法兰经常发生泄漏的现象,对气化炉下法兰的垫片型式、螺栓预紧力、紧固施工过程等因素进行了分析和计算,得出了下法兰频繁泄漏的主要原因为原螺栓预紧力计算未充分考虑设备使用后增加额外的载荷,导致初始螺栓预紧力不足,发生了界面泄漏,并根据以上原因分析提出了采用齿形垫代替缠绕垫和提高螺栓预紧力的方案,解决了下法兰经常泄漏问题。     

螺栓法兰接头安全密封技术(一)——安装螺栓载荷

安装螺栓载荷不足和安装不当是引起螺栓法兰接头泄漏的主要原因,结合螺栓载荷和垫片应力的相关定义,针对目前在安装螺栓载荷上的一些认识问题进行分析和探讨,以引起工程设计和现场安装人员的重视,为安全密封提供应用参考.     

球磨机磨头和筒体法兰联接螺栓的疲劳强度计算

引言球磨机磨头用螺栓固定在筒体法兰上起支承作用，故磨头和筒体法兰螺栓联接承受载荷最大。这些螺栓承受有剪切和拉伸载荷，使用中受拉螺栓的失效主要是疲劳破坏。避免失效的正确方法是对受拉螺栓除进行静强度计算，还应进行疲劳强度计算。１受拉螺栓的载荷分析图１表示...     

内压和温度对螺栓法兰接头紧密性的影响

螺栓法兰接头失效的主要机制是泄漏。在考虑了垫片的非线性和介质内压的基础上,利用ABAQUS软件对稳态温度载荷作用下的螺栓法兰结构进行了数值模拟,研究了内压和温度对连接结构紧密性的影响。研究结果表明,垫片上的应力分布不均匀,接触压力主要集中在靠近垫片外缘的1/4闭合环带处,随着温度的升高其密封闭合环带不断的变窄,垫片的接触压力降低,从而导致连接结构的泄漏。     

螺栓法兰接头安全密封技术(四)——垫片应力

虽然垫片成本相对较低,但在保证法兰接头的密封性能、控制泄漏方面却起着关键的作用。当法兰接头发生泄漏时,人们往往容易归因于垫片,其中固然有垫片本身的原因,但更多的是法兰连接系统的设计或安装使用中存在的问题,最终通过垫片密封失效的形式表现了出来。在法兰接头安装后到投入使用,垫片应力受到众多因素的影响而发生改变直至减小。当垫片应力降低到低于设计密封要求时,将导致法兰接头的密封失效、发生泄漏。分析了影响垫片应力的因素及其原因,提出从螺栓预紧后直至维持长期运行过程中,垫片应力经历了一个逐渐衰减的过程。要弥补或减小这样的影响,维持法兰接头的密封状态,在垫片和螺栓许用强度范围内,安装垫片应力应尽可能大,即安装螺栓载荷应足够大。     

缠绕垫片y—p图及其应用

本文基于螺栓法兰连接的载荷变形关系及不锈钢缠绕柔性石墨垫片的机械性能和密封性能的实验结果，提出了缠绕式垫片ｙ－ｐ的图，并据此给出了几个法兰设计的算例。     

螺栓拧紧力矩的确定方法及相关探讨

螺栓联接是应用非常广泛的可拆卸连接,螺栓拧紧力矩的大小是螺栓联接中非常重要的一个参数,本文从螺栓联接的受力情况开始分析,确立了螺栓预紧力和拧紧力矩的线性关系,再分别从螺栓强度、螺纹强度、垫片特性、法兰强度等各方面研究了螺栓联接中合适的预紧力值,从而来确定螺栓的拧紧力矩,完善了拧紧力矩的计算方法,更全面地阐述了拧紧力矩的理论计算,为生产实际提供了一种可参考的螺栓拧紧力矩确定方法。     

基于FEM的承受附加载荷的法兰连接安全评价

在考虑垫片力学性能的非线性和非保守的基础上,建立了承受附加载荷高温螺栓法兰连接结构的有限元分析方法.运用APDL和UIDL开发了基于ANSYS环境的法兰连接结构强度和紧密性分析模块,实现了连接系统的参数化建模及程序化计算.提出了基于紧密性的承受附加载荷螺栓法兰连接的安全评价方法,并以某铂重整装置接管法兰连接为对象,验证了有限元分析和安全评价方法的可行性,确定了该连接的安全操作条件.研究结果为承受附加载荷的螺栓法兰连接系统的安全评价和结构设计提供了借鉴.     

关于螺栓法兰垫片连接接头密封性能研究概述

螺栓法兰垫片接头是压力容器中常用的静密封连接形式。工程上常常采用泄漏率来表征其紧密性。本文从螺栓法兰垫片接头的泄漏率计算模型、密封泄漏失效预测模型和影响螺栓法兰垫片系统的关键因素对其密封性能进行文献综述,为螺栓法兰连接结构设计与泄漏率控制提供参考。     

根据法兰和垫片极限确定法兰接头的螺栓预紧载荷

运用WRC-538和ASME PCC-1中有关法兰极限和垫片极限的概念,在预紧和操作工况下,分析法兰接头中的各种法兰应力极限(及与之对应的法兰转角极限)和各种垫片应力极限、垫片允许的法兰转角极限,并通过实例验证了法兰接头的结构完整性和连接密封性。为法兰接头的优化设计和螺栓预紧载荷的合理确定提供依据。     

石墨缠绕垫高温性能研究及应用

本文对石墨缠绕垫在高温及室温下的机械性能进行了研究和比较,结果表明,在同等载荷作用下,同种垫片在高温时垫片应变明显大于常温下的垫片应变;反之,同等垫片应变量时,高温下垫片应力要小于常温时的垫片应力。这些研究成果对高温下螺栓法兰连接系统的设计具有较高的参考价值。     

膨胀石墨缠绕垫片常温密封性能分析

采用ANSYS商用有限元分析软件,对常温条件下受内压的螺栓法兰连接膨胀石墨缠绕垫片进行了应力分析,并根据多孔介质模型的泄漏率方程计算出膨胀石墨缠绕垫片在常温条件下的泄漏率。运用有限元计算模型对不同带宽的膨胀石墨缠绕垫片进行了不同条件下的数值模拟,模拟结果与实验结果较好地吻合。模拟结果给出了常温条件下介质内压、螺栓预拉伸力和填料带宽对螺栓法兰连接膨胀石墨缠绕垫片泄漏率的影响。     

大口径法兰三维热力有限元分析

对大口径法兰进行了三维有限元热力分析,研究发现由于温度场的作用螺栓应力有所增加、法兰的偏转程度有所减轻,垫片应力以及应力分布的不均匀性有所降低;内压的波动会引起垫片应力的降低而且随着压力波动幅度的增加垫片应力降幅也越大;螺栓内外侧应力变化情况相对比较复杂,法兰的偏转量变化对其影响较大。     

浅析管道等级分界

介绍了管道仪表流程图中不同工况下调节阀和安全阀的等级分界，说明了分界处管道法兰、阀门法兰、垫片及螺栓的选择依据，并分析了不同情形下如何选择管道法兰、阀门法兰、垫片及螺栓等管道元件。     

缠绕垫片y-p图及其应用

本文基于螺栓法兰连接的载荷变形关系及不锈钢缠绕柔性石墨垫片的机械性能和密封性能的实验结果,提出了缠绕式剪片y-p的图,并据此给出了几个法兰设计的算例。