金属缠绕垫片压缩回弹性能秒表

金属缠绕垫片压缩-回弹性能

金属缠绕垫片压缩-回弹性能 2011年12月09日 来源： 分类号　TB 42Compression recovery performance on metal spiral wound gasketsLecturer　Chen Qing　　Professor　Guo Qi (Jilin Institute of Chemical Technology，Jilin 132022)Lecturer　Lu Xiaofeng　　Professor　Zhu Hongsheng (Nanjing University of Chemical Technology,Nanjing 210009)　　Abstract　A optimization test method was adopted in the study of compression-recovery performance on graphite spiral wound gasket .The optimum parameters were obtained.Meanwhile，compression-recovery performance of PTFE spiral wound gasket and asbestos spiral wound gasket was also studied .The research is of great significance for engineering practice.　　Key words: spiral wound gasket, optimization，test, structure，technology parameters　　金属缠绕垫片已广泛应用于石油、化工、冶金、发电、核能和航空航天等领域,是目前使用率最高的垫片,它是由一定几何截面的成型金属带和非金属填充材料交替而成的一种复合垫片,其特点是金属与非金属之间相互配合，具有一定的强度、刚度、多道密封和自紧作用,对于法兰面的缺陷不太敏感,有利于吸收压力、温度变化和机械振动的影响,是法兰连接系统中的重要密封元件。目前，国内已有几百家缠绕垫片生产厂，由于生产设备、生产工艺及生产技术等多方面不尽相同，致使缠绕垫片性能千差万别。1996年，原化工部静密封检测中心受原化工部委托进行垫片普查，对近百家生产的缠绕垫片进行抽样检查，结果没有一家产品在性能及外观质量上均达到国标要求。合理的结构设计并选取最佳工艺参数，对获得高质量、高性能的缠绕垫片有着重要的作用。文献［2］曾对金属缠绕垫片的密封性能进行了研究，该文将研究其压缩-回弹性能。垫片基本结构和金属钢带结构设计等方面均与文献［2］相同。1　试验方案　　针对尺寸不同的3种V型钢带，选择缠绕时的钢带拉紧力和压紧力作为制造工艺参数。为了寻求压缩-回弹性能的最佳参数，以GB 4622.3－93中的性能指标和技术要求为依据，经大量试验后，确定出带内外环的DN80,PN5.0金属石墨缠绕垫片的拉紧力为12～18 N，缠绕压紧力（直径为40　mm的活塞力)为0.2～0.3 MPa，由此确定3水平3因子优化试验方案。A 钢带角度/(°)　　A1-111.60　A2-95.85　　　　　　　　　A3-80.90B 钢带拉紧力/N　　B1-12.0　　B2-15.0　　　　　　　　　B3-18.0 C 缠绕压紧力/MPa　C1-0.20　C2-0.25　　　　　　　　　C3-0.302　性能试验2.1　试验条件　　试验垫片为DN80,PN5.0内外环不锈钢柔性石墨缠绕垫片、特制石棉缠绕垫片及聚四氟乙烯(PTFE)缠绕垫片。优化试验垫片采用柔性石墨缠绕垫片。试验温度为常温，最大预紧应力70　MPa，介质压力5.50　MPa，试验装置为利用状态方程法测试垫片性能的全自动垫片综合性能试验台。试验法兰为刚性法兰。垫片符合GB　4622.3－93规定。2.2　优化试验　　采用9组优化试验，试验获得最佳压缩-回弹性能参数组合为A1B2C3(所谓最佳即压缩率满足18％～30％，回弹率最大)，其压缩率在20％左右，回弹率接近30％(国标要求大于17％为合格)，泄漏率达到国标一级，即泄漏率小于10-5 cm3/s。A2B2C3组合下泄漏率最低，且回弹率略高于A1B2C3组合，但压缩率仅在15%左右。A3结构下的垫片在相应条件下均有较大的屈服，性能一般。另外，经过数理统计分析，参数A、C对压缩-回弹性能和密封性能均有显著影响。3　试验结果3.1　性能曲线　　将石墨缠绕垫片的优化结果运用到其它2种垫片中,图1所示为A1B2C3曲线,由于石棉缠绕垫片在此条件下压缩率刚刚满足国标要求(国标要求的压缩率指标为18%～30%)。为此，将工艺参数C3降至C2，实验结果见图2。由于石墨缠绕垫片泄漏率最佳参数组合A2B2C3下的压缩率较低，故将此组合下的C3降至C2，曲线见图3。为了研究A3结构下的性能，选用A3B2C2的结果，曲线见图4。由于参数B的影响不显著，故一般试验取B2。在图1～图4中，1为柔性石墨缠绕垫片，2为特制石棉缠绕垫片，3为PTFE缠绕垫片。图1　缠绕垫片压缩-回弹性能曲线图2　缠绕垫片压缩-回弹性能曲线海南整形美容医院

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