基于石墨制垫片的密封性能研究进展 被引量：1

1

作者 殷小明 《西部特种设备》 2023年第1期66-72,78,共8页

石墨制垫片作为控制螺栓法兰接头泄漏的关键非线性部件,属于一种新型的密封元件,其压缩回弹性能体现了垫片对不同载荷波动情况下的补偿适应能力。垫片的压缩率和回弹率是表征和评价密封垫片的重要指标,其本身的属性决定石墨制垫片应用... 石墨制垫片作为控制螺栓法兰接头泄漏的关键非线性部件,属于一种新型的密封元件,其压缩回弹性能体现了垫片对不同载荷波动情况下的补偿适应能力。垫片的压缩率和回弹率是表征和评价密封垫片的重要指标,其本身的属性决定石墨制垫片应用的场合。本文首先对石墨制垫片的密封材料及性质进行论述,从其微观机理、热物理性质及力学性能三个方面介绍其材料特性,其次对石墨制垫片的种类及类型进行概述,最后对石墨制垫片的压缩回弹特性研究的现状、方法及影响因素展开综述,重点分析了石墨制垫片的压缩回弹特性影响因素,为螺栓法兰连接设计及石墨制垫片的选用提供理论依据及思路。 展开更多

关键词 石墨垫片 密封 压缩 回弹 特性

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液体火箭发动机燃料管道低温密封性能分析

2

作者 谭杨 魏世军 +2 位作者 姜楚华 陈俊华 武铭松 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期230-234,共5页

针对液体火箭发动机燃料和氧化剂管道的低温(-196℃)密封问题,对柔性石墨垫片的密封性能进行研究。通过低温压缩回弹性能仿真模拟了实验台加载和卸载过程中变形和压力的变化情况,根据其运行工况建立了30MP介质压力下的热结构耦合模型,... 针对液体火箭发动机燃料和氧化剂管道的低温(-196℃)密封问题,对柔性石墨垫片的密封性能进行研究。通过低温压缩回弹性能仿真模拟了实验台加载和卸载过程中变形和压力的变化情况,根据其运行工况建立了30MP介质压力下的热结构耦合模型,对低温下柔性石墨垫片密封界面的接触压力进行分析,为后续的低温密封设计提供理论与试验依据,通过垫片的密封性能实验进行验证。研究结果表明:厚度的变化对压缩回弹曲线的影响较大,宽度和密度的影响较小;榫槽面法兰垫片接触应力沿径向较低,凹凸面法兰垫片接触应力较高,密封效果较好。 展开更多

关键词 低温密封 柔性石墨 压缩回弹 介质压力 接触压力

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石墨垫片密封泄漏率计算方法研究 被引量：1

3

作者 姜露 傅孝龙 +3 位作者 张丽屏 张瀛 庾明达 田俊 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期141-147,共7页

为完善核级主设备密封分析及设计方法,基于稳压器人孔密封结构建立了密封数值分析模型,对石墨垫片密封接触应力进行了分析研究;结合平行圆板流动模型和多孔介质渗流模型建立了石墨垫片密封质量泄漏率理论预测模型;基于理论预测模型计算... 为完善核级主设备密封分析及设计方法,基于稳压器人孔密封结构建立了密封数值分析模型,对石墨垫片密封接触应力进行了分析研究;结合平行圆板流动模型和多孔介质渗流模型建立了石墨垫片密封质量泄漏率理论预测模型;基于理论预测模型计算了设计工况、试验工况和启动瞬态工况下的质量泄漏率,对主要影响参数进行了分析和讨论。研究结果表明,石墨垫片密封接触应力沿周向分布较为均匀,而石墨环沿径向的中间区域接触应力值略低于石墨环两侧;在温度和压力上升瞬态中,密封接触应力随时间呈现出下降的规律,密封质量泄漏率与接触应力呈负相关,增大密封接触应力可以降低质量泄漏率,但降低效率逐渐减小,减小粗糙度可以显著降低质量泄漏率。本文分析方法可为核级主设备密封泄漏率分析和紧密度评价提供重要参考。 展开更多

关键词 稳压器人孔 石墨垫片 密封接触应力 质量泄漏率

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基于材料非线性的密封结构时程分析

4

作者 张世伟 陈学德 沈双全 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2014年第S1期28-31,共4页

在核电工程中,一回路系统压力边界的密封性能至关重要,密封性能的好坏直接关系到工作人员的健康和安全,人孔密封作为一回路系统重要的压力边界,且承受着严酷的温度、压力波动。基于轴对称理论、几何非线性和材料非线性,建立了密封结构... 在核电工程中,一回路系统压力边界的密封性能至关重要,密封性能的好坏直接关系到工作人员的健康和安全,人孔密封作为一回路系统重要的压力边界,且承受着严酷的温度、压力波动。基于轴对称理论、几何非线性和材料非线性,建立了密封结构有限元模型,对密封结构的尺寸、材料特性做了详细的模拟,开展了密封结构在复杂载荷作用下的响应行为研究。 展开更多

关键词 核电 密封 石墨 非线性 轴对称

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高精度铝合金管材热挤压设备与工艺的研制

5

作者 魏征宇 孙德河 《轻合金加工技术》 CAS 2022年第10期37-41,共5页

国内铝加工厂采用常规技术生产的铝合金管材精度不高,我国航空航天用的高精度铝合金管材主要靠进口。因此,国家立项自主研发高精度铝合金管材热挤压生产线,本单位负责研制国内首台立式双动铝合金挤压机与配套热挤压工艺。为了达到高精... 国内铝加工厂采用常规技术生产的铝合金管材精度不高,我国航空航天用的高精度铝合金管材主要靠进口。因此,国家立项自主研发高精度铝合金管材热挤压生产线,本单位负责研制国内首台立式双动铝合金挤压机与配套热挤压工艺。为了达到高精度要求,本项目采用了立式铸锭、立式均温、立式双动挤压机、石墨垫片、特制的挤压工模具、内涨式牵引机等一系列新结构、新技术。通过现场铝合金管材试生产表明:本项目的设备、工艺、挤压管材各项指标都达到了技术要求,特别是挤压生产的铝合金管材壁厚偏差仅为2%~3%,精度远高于国内现有技术水平。 展开更多

关键词 铝合金管材 挤压机 挤压工模具 石墨垫片 牵引机

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渣油加氢反应进料泵预热阶段泄漏原因分析与处理

6

作者 董飚 《石油化工技术与经济》 2020年第6期49-52,共4页

针对加氢装置反应进料泵在预热阶段就发生泄漏的情况,结合泵的结构特点,分析了低压垫片泄漏原因,阐述了两个不同尺寸、不同安装位置、不同工作压力的高、低压垫片在同一个力的作用下,同时实现密封的机理和紧固方法,又对如何检验垫片是... 针对加氢装置反应进料泵在预热阶段就发生泄漏的情况,结合泵的结构特点,分析了低压垫片泄漏原因,阐述了两个不同尺寸、不同安装位置、不同工作压力的高、低压垫片在同一个力的作用下,同时实现密封的机理和紧固方法,又对如何检验垫片是否泄漏进行了说明。 展开更多

关键词 反应进料泵 石墨垫片 泄漏 压缩量

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柔性石墨在固体发动机高温密封上的应用研究 被引量：5

7

作者 何君 李颖 +4 位作者 余瑞 张路 余剑 吴敏 邓康清 《弹箭与制导学报》 北大核心 2020年第6期1-4,10,共5页

为了解决某固体发动机喷管高温密封问题,对性能优异的柔性石墨材料进行了研究。通过建立喷管处柔性石墨密封垫片的紧固力矩模型,得到了实现可靠密封的最小紧固力矩。同时对柔性石墨垫片的密封特性进行试验研究,验证了理论计算结果的正... 为了解决某固体发动机喷管高温密封问题,对性能优异的柔性石墨材料进行了研究。通过建立喷管处柔性石墨密封垫片的紧固力矩模型,得到了实现可靠密封的最小紧固力矩。同时对柔性石墨垫片的密封特性进行试验研究,验证了理论计算结果的正确性。最后通过发动机热试车和飞行试验验证了柔性石墨垫片在高温高压情况下的密封可靠性,为后续火箭发动机的高温密封设计提供了参考与借鉴。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 柔性石墨垫片 高温密封 喷管

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核级石墨密封垫片应力补偿机理研究 被引量：5

8

作者 吴延泽 周先军 +3 位作者 吉日木图 刁晓勇 程增康 黄志强 《压力容器》 2017年第11期41-46,54,共7页

以核级石墨密封垫片为研究对象,对垫片的压缩回弹性能以及密封性能进行试验研究,并采用ANSYS有限元软件对法兰连接进行仿真模拟,分析垫片在常温及高温工况下的应力分布规律,研究垫片的应力补偿机理。研究结果表明,预紧时石墨环和金属外... 以核级石墨密封垫片为研究对象,对垫片的压缩回弹性能以及密封性能进行试验研究,并采用ANSYS有限元软件对法兰连接进行仿真模拟,分析垫片在常温及高温工况下的应力分布规律,研究垫片的应力补偿机理。研究结果表明,预紧时石墨环和金属外环同时承受螺栓预紧力作用,金属外环承受多余载荷并在内压升高过程中将载荷释放以起到应力补偿作用,维持垫片应力在一定承载范围内基本不变;高温工况下,压力在一定范围波动,垫片即可维持一稳定的应力状态,从而确认了垫片应力补偿机理的有效性。 展开更多

关键词 核级石墨密封垫片 压缩回弹性能 密封性能 有限元分析 应力补偿机理

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选用柔性石墨垫片的几点建议 被引量：3

9

作者 丁华银 《上海化工》 CAS 2016年第7期45-48,共4页

介绍了石墨垫片的特性和石墨垫片的结构,对比了项目设计中选用石墨垫片的标准及石墨垫片的价格,分析了石墨垫片在工厂中使用的质量案例。最后,提出了在工程项目中选用石墨垫片的建议。

关键词 石墨垫片特性 垫片标准 质量案例 建议

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疲劳载荷下高温波齿复合垫的蠕变波动行为 被引量：3

10

作者 桑聪 郑小涛 +2 位作者 文翔 喻九阳 高九阳 《武汉工程大学学报》 CAS 2016年第1期78-81,87,共5页

研究了疲劳载荷下柔性石墨金属波齿复合垫的力学性能和蠕变性能.对垫片进行了373 K和573 K两种温度下的循环加载实验,基于得到的应力-变形量实测数据,通过计算压缩模量和卸载模量分析了其压缩回弹特性;考虑温度和金属骨架厚度的变化,探... 研究了疲劳载荷下柔性石墨金属波齿复合垫的力学性能和蠕变性能.对垫片进行了373 K和573 K两种温度下的循环加载实验,基于得到的应力-变形量实测数据,通过计算压缩模量和卸载模量分析了其压缩回弹特性;考虑温度和金属骨架厚度的变化,探索了蠕变-疲劳的交互作用对垫片的影响.研究表明:疲劳载荷下随着时间增长垫片压缩速率增加,回弹速率减小;在稳态蠕变阶段,蠕变-疲劳载荷的交互作用使垫片的蠕变曲线出现周期性波动,波动周期不随实验条件改变而改变. 展开更多

关键词 疲劳载荷 柔性石墨金属波齿复合垫 压缩回弹曲线 蠕变

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石墨密封垫片的循环压缩回弹性能 被引量：2

11

作者 周期律 刘娟 沈火明 《四川轻化工大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第1期27-31,共5页

通过试验研究了核级石墨密封垫片的循环压缩回弹性能。在常温下对垫片开展了加载速率分别为0.25 MPa/s、0.5 MPa/s及1 MPa/s的循环加载试验。在加载速率固定为0.5 MPa/s时,对比研究了垫片在100℃及300℃下的循环加载性能,得到了不同工... 通过试验研究了核级石墨密封垫片的循环压缩回弹性能。在常温下对垫片开展了加载速率分别为0.25 MPa/s、0.5 MPa/s及1 MPa/s的循环加载试验。在加载速率固定为0.5 MPa/s时,对比研究了垫片在100℃及300℃下的循环加载性能,得到了不同工况下的应力-变形曲线,并计算出垫片在各工况下不同循环内的最大压缩量、压缩率及压缩模量。研究结果表明,在常温下,垫片的压缩模量随加卸载速率的增大而增大;在0.5 MPa/s的加卸载速率下,垫片的压缩模量随温度升高而增大;而在每一种工况下,垫片的压缩模量均随试验循环次数的增加而减小,最大压缩量均随循环次数增加而增加,出现明显的塑性应变累积现象。 展开更多

关键词 核级石墨密封垫片 加卸载速率 压缩模量 压缩量

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金属石墨缠绕垫片蠕变对法兰接头密封性能的影响 被引量：1

12

作者 沈伟明 章兰珠 李科 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期91-98,共8页

法兰接头在高温环境中工作时,接头各个部件的蠕变松弛会加剧,然而在法兰接头的研究中,大多没有考虑垫片的蠕变松弛。以金属石墨缠绕垫片为例,在不同温度及不同初始密封比压情况下进行蠕变松弛性能试验;将试验结果进行拟合得到垫片蠕变... 法兰接头在高温环境中工作时,接头各个部件的蠕变松弛会加剧,然而在法兰接头的研究中,大多没有考虑垫片的蠕变松弛。以金属石墨缠绕垫片为例,在不同温度及不同初始密封比压情况下进行蠕变松弛性能试验;将试验结果进行拟合得到垫片蠕变松弛性能计算公式,将其代入法兰接头变形协调方程中,计算得到接头蠕变2年的螺栓力随时间的变化情况。使用ANSYS软件建立法兰接头有限元模型,并计算不同部件蠕变2年所造成的螺栓力的松弛情况。理论计算结果与有限元计算结果相近,表明建立的理论模型可用于接头螺栓力松弛的评估。研究结果表明:初始密封比压相同时,温度越大则垫片的蠕变量越大,温度相同时,初始密封比压越大则垫片的蠕变量越大;垫片蠕变对法兰接头有显著影响,在一些情况下仅垫片蠕变就能使螺栓力下降40%,因此垫片蠕变对法兰接头的影响不能忽略。 展开更多

关键词 金属石墨缠绕垫片 法兰接头 垫片蠕变 蠕变性能 密封性能

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柔性石墨金属波齿复合垫片研究进展 被引量：2

13

作者 李力驳 张铱鈖 李多民 《化工机械》 CAS 2013年第3期293-296,共4页

介绍了波齿复合垫片的结构特点、密封机理和性能特点。总结了对波齿复合垫片各方面的研究成果以及波齿复合垫片在石化装置中的应用,提出现在亟待解决的问题是垫片的系列化和标准化。开展波齿复合垫片在各种应用场合的研究对于保障企业... 介绍了波齿复合垫片的结构特点、密封机理和性能特点。总结了对波齿复合垫片各方面的研究成果以及波齿复合垫片在石化装置中的应用,提出现在亟待解决的问题是垫片的系列化和标准化。开展波齿复合垫片在各种应用场合的研究对于保障企业设备的安全、稳定运行具有重要的价值和意义。 展开更多

关键词 波齿复合垫片 结构 性能

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焦化加热炉回弯头泄漏原因分析及解决措施

14

作者 梁文彬 《广东化工》 CAS 2009年第1期45-47,50,共4页

某石化厂延迟焦化装置加热炉可拆堵头式回弯头经常发生泄漏。泄漏的原因主要是密封面间隙变化,包括垫片的损伤、堵头与弯头配合不良、预紧比压不足,以及操作波动等造成的。文章根据泄漏的原因有针对性地提出了解决措施,取消堵头与回弯... 某石化厂延迟焦化装置加热炉可拆堵头式回弯头经常发生泄漏。泄漏的原因主要是密封面间隙变化,包括垫片的损伤、堵头与弯头配合不良、预紧比压不足,以及操作波动等造成的。文章根据泄漏的原因有针对性地提出了解决措施,取消堵头与回弯头之间的垫片、密封面之间充分紧密的配合、采取适当的密封比压,以及保证日常操作平稳等,这些措施取得了较好的效果。 展开更多

关键词 延迟焦化装置 加热炉 可拆堵头式回弯头 柔性石墨垫片

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核电用石墨密封垫片的试验方法研究 被引量：23

15

作者 杨书益 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第1期47-50,86,共5页

核电用石墨密封垫片是一种新型结构的密封垫片,目前还没有相关测试方法的标准。本文通过对石墨密封垫片测试方法的研究,重点对垫片压缩率、回弹率、应力松弛率及密封泄露率的试验载荷进行了试验分析,提出了试验载荷的要求。对于制订该... 核电用石墨密封垫片是一种新型结构的密封垫片,目前还没有相关测试方法的标准。本文通过对石墨密封垫片测试方法的研究,重点对垫片压缩率、回弹率、应力松弛率及密封泄露率的试验载荷进行了试验分析,提出了试验载荷的要求。对于制订该产品测试方法标准有重要的参考价值。 展开更多

关键词 石墨密封垫片 压缩率 回弹率 密封

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金属与金属接触型石墨密封垫片高温力学性能的试验研究 被引量：23

16

作者 范淑玲 章兰珠 +3 位作者 林剑红 徐丹丹 蔡仁良 刘雁 《压力容器》 2013年第4期1-7,共7页

研究了金属与金属接触型石墨密封垫片在高温下的力学性能,包括压缩性能、回弹性能和蠕变松弛性能。根据试验结果获得了表征石墨垫片力学性能的拟合曲线和曲线方程,同时得到了石墨垫片在各温度下发生金属与金属接触时对应的接触应力。试... 研究了金属与金属接触型石墨密封垫片在高温下的力学性能,包括压缩性能、回弹性能和蠕变松弛性能。根据试验结果获得了表征石墨垫片力学性能的拟合曲线和曲线方程,同时得到了石墨垫片在各温度下发生金属与金属接触时对应的接触应力。试验结果表明,温度影响石墨密封垫片的力学性能和接触应力。 展开更多

关键词 石墨密封垫片 金属与金属接触 力学性能 接触应力 温度

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基于泄漏率的法兰密封结构垫片参数试验研究 被引量：14

17

作者 刘炎 陈学东 +2 位作者 范志超 王璐 薛吉林 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第21期168-176,共9页

对于压力容器的法兰密封结构而言,预紧比压y和垫片系数m是其设计时依据的两个重要垫片参数,现行压力容器设计规范ASME Ⅷ卷中给出的y和m取值是经验值,且未能与泄漏率关联。对现有基于泄漏率的垫片参数标准试验方法进行分析,指出了其存... 对于压力容器的法兰密封结构而言,预紧比压y和垫片系数m是其设计时依据的两个重要垫片参数,现行压力容器设计规范ASME Ⅷ卷中给出的y和m取值是经验值,且未能与泄漏率关联。对现有基于泄漏率的垫片参数标准试验方法进行分析,指出了其存在的不足之处,开展了石墨缠绕垫片在不同介质压力、不同加卸载循环下的密封性能试验,提出了一种更加贴合工程实际的垫片参数y和m的试验方法。通过对不同垫片初始表面应力下泄漏率与垫片系数m之间关系的拟合,得到满足不同紧密度等级所要求的y和m值,并对y和m取值进行优化使其更加方便工程应用。新的垫片参数试验方法考虑了y和m之间的关联关系,可更加准确全面地反应垫片特性,为开展基于泄漏率的法兰密封结构设计,降低石化装置泄漏率提供支持。 展开更多

关键词 法兰密封结构 泄漏率 垫片参数 石墨缠绕垫片

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压力管道用柔性石墨不锈钢波齿复合垫片压缩-回弹性能优化试验研究 被引量：7

18

作者 陈庆 刘书麟 +1 位作者 程学晶 戚胜 《压力容器》 2016年第11期20-23,共4页

建立波齿结构力学模型。选用厚度2.0 mm钢板,波齿结构设计采用三种圆弧半径R、三种深度h和三种齿尖平台宽度L,柔性石墨复合层厚度为0.5 mm,以GB/T 19066.3—2003中规定的试样规格(Φ120.5 mm×84.5 mm×3.0 mm)进行三因子三水... 建立波齿结构力学模型。选用厚度2.0 mm钢板,波齿结构设计采用三种圆弧半径R、三种深度h和三种齿尖平台宽度L,柔性石墨复合层厚度为0.5 mm,以GB/T 19066.3—2003中规定的试样规格(Φ120.5 mm×84.5 mm×3.0 mm)进行三因子三水平压缩-回弹性能优化试验研究。从而找出影响该垫片性能的重要参数及其参数对性能的影响规律,找出性能最佳参数组合,开发高性能产品,为生产实际提供试验依据。 展开更多

关键词 柔性石墨不锈钢波齿复合垫片 结构设计 压缩-回弹性能 优化试验

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膨胀石墨缠绕垫片常温密封性能分析 被引量：2

19

作者 田菲 张铱鈖 《化工机械》 CAS 2013年第6期811-815,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 膨胀石墨缠绕垫片 泄漏率 数值模拟

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乙烯产品汽化器泄漏原因分析及改进措施

20

作者 庄永福 《化工设备与管道》 CAS 2003年第4期19-20,共2页

分析了乙烯产品汽化器泄漏的原因,通过采用碟簧和波齿垫片。

关键词 乙烯装置 汽化器 泄漏原因 改进措施 碟簧垫圈 柔性石墨金属 波齿复合垫片

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