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。     

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.     

螺栓法兰接头紧固密封的研究展望

介绍了法兰螺栓紧固密封的原因及影响其紧固密封的因素,根据目前国内外的研究状况提出了存在的问题,并展望了今后对此研究的发展趋势.     

缠绕式垫片法兰接头装配要求的剖析

本文根据缠绕垫片法兰接头的实际情况,按照ASME B16．20缠绕式垫片的技术要求,对低压管法兰用缠绕式垫片的安装要求进行一些分析。     

螺栓法兰垫片接头整体结构数值模拟和密封性能分析

建立了螺栓法兰垫片接头整体结构有限元模型,研究了法兰盘厚度、螺栓数目、工作压力、及螺栓预紧力等参数对法兰偏转角和泄漏率的影响。结果发现,由于法兰力矩作用,法兰盘发生偏转,使得垫片上压应力沿径向分布不均,在垫片外缘存在最大压应力环带,环带上最小压应力值决定着接头的密封性能。法兰偏转会影响接头泄漏率,但并非偏转越大,泄漏率越大;在某些情况下,泄漏率甚至随偏转角增大而减小。     

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。     

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。     

管法兰接头的密封性能（上）

影响法兰头密封性能的因素很多,本文也仅仅结合当前液化气站法兰接头应用的现状和问题进行分析并提出改进或应引起重视的几个问题,供有关部门参考。     

螺栓法兰接头安全密封技术(三)——法兰的设计选用及其承载能力评估

Taylor-Waters法与相应的设计工况下载荷确定规则及其应力判据三者构成一个完整规则,被各国规范应用于非标法兰的强度校核。标准法兰按标准规定的压力-温度额定值选用是安全的。最大螺栓预紧力是控制法兰接头泄漏的关键,而法兰的承载能力评估是决定最大螺栓预紧力的重要因素。法兰承载能力评估可采用公式计算、弹性应力分析、弹-塑性有限元分析等方法,并建立相应的应力分类判据、应变或转角判据。     

无垫片焊接密封法兰计算方法的讨论

应用华脱尔斯法建立了内、外焊唇焊接法兰结构的力学模型,在相同设计条件和材料状况下,进行了内、外焊唇结构法兰的受力分析、设计计算和结构尺寸对比。笔者认为:如果设计计算成立且焊接条件允许,内焊唇结构的法兰比外焊唇结构的法兰螺栓载荷减小,截面积减少,法兰直径和厚度也相应大幅降低。     

高温工况下管法兰接头的密封失效及防止措施

叙述目前国内化工设计中管法兰标准的现状,从理论上分析了高温工况下管法兰接头———法兰、垫片、紧固件的密封失效原因,并提出有效的预防措施。     

EN13445中法兰设计另一方法的分析和讨论

目前大部分国家压力容器规范中采用的基于Taylor—Forge法的法兰设计方法是一个强度设计方法,而不一定能保证螺栓法兰连接接头的密封性能。欧盟压力容器设计标准EN13445：3的附录G提出了一个法兰设计的另一方法,该方法与传统的Taylor—Forge法存在很大的不同：首先简要叙述了法兰密封的基本原理以及该另一方法的计算内容和设计步骤,然后对该方法的主要内容进行了分析和讨论：通过与Taylor—Forge法的比较,说明了该方法在计算内容和步骤上的合理性;又通过分析该方法所采用的垫片系数及其来源以及与PVRC方法采用的垫片系数进行比较,说明了该方法的灵活性和工程应用的可行性．     

溶胶-凝胶法制备纳米TiO2粉体优化及性能测试

用溶胶-凝胶法制备纳米粉体，对影响粉体制备的主要工艺进行了优化，得到了制备平均粒径在8nm左右的抑制剂、酸度控制剂、溶剂及水等主要参数的用量，通过表面活性剂改善粉体的团聚，并对粉体性能进行了测试。     

TiO_2(KH–570)-g-AN制备及其分子量的控制

将TiO2(KH–570)接枝丙烯腈(AN)制备TiO2(KH–570)-g-AN,并通过加入链转移剂控制分子量。通过实验,探讨出链转移剂用量、引发剂用量、反应时间、反应温度对接枝率及分子量的影响。并利用HF刻蚀处理TiO2,测试PAN黏均分子量大小。结果表明,反应温度为65℃,引发剂用量为单体AN质量的1.6%,链转移剂用量为单体AN质量的4%时分子量控制在8 000左右。     

离心传质机操作及设计的计算机软件--设计软件(二)

设计软件部分具有自动完成离心传质机设备设计大部分工作的功能。按照生产过程所提出的工艺要求,进行设备参数的选优设计,并根据参数设计结果完成传质机各零部件及整机的结构和参数设计。程序的使用极大地提高了设备设计效率,有效地缩短生产周期。     

基于内模控制的滤波方法改进及参数优化实施

针对实际工业控制中出现的系统的随机噪声和量测噪声会严重影响现场生产的控制效果,传统的内模控制方式无法很有效地解决这一问题。将Kalman滤波器引入到传统的内模控制原理中,通过Kalman滤波器来减小甚至消除噪声对控制系统的影响,提高系统的控制精度。同时,利用NLJ算法在考察系统性能指标的情况下,对传统内模原理中的低通滤波器的滤波参数进行自动寻优。通过对滤波环节的改善,充分发挥Kalman滤波和NLJ自动寻优的特点,使得控制系统的鲁棒性和快速性都得到了提高。仿真结果表明提出的设计方法能较好解决单变量和多变量被控对象的实时性和时滞性,并且具有良好的抗噪性,该方法参数调节容易,易于实施。