多因素条件下非石棉橡胶垫片密封性能

发布时间：2020-11-02 07:10

　　 综合考虑密封介质压力、垫片尺寸效应和预紧力等多因素的影响,对不同工况下的非石棉橡胶垫片进行泄漏率试验,获得不同尺寸垫片的泄漏率与介质压力和预紧应力的关系。结果表明:泄漏率随垫片尺寸的增加而降低,随预紧应力的增大而减小,随介质压力的增加而增加。针对多因素影响下多孔介质泄漏模型对试验数据拟合精度不高的问题,对多孔介质泄漏模型进行修正,改进后的泄漏模型预测结果与试验结果更为接近,可以有效预测非石棉橡胶垫片的泄漏率。
【部分图文】：

试验所用的非石棉橡胶垫由张家港市苏港密封材料有限公司生产,在材料选用和加工技术方面严格按照化工行业标准HG/T 20610-2009。以3组不同尺寸垫片为试验对象,每组5个,共15个垫片试样,如图1所示。垫片的尺寸分别为?107 mm×61 mm×3.0 mm(DN50)、?141 mm×89 mm×3.0 mm(DN80)、?194 mm×141 mm×3.0 mm(DN125)。1.2 试验设备

试验在自制的泄漏率测试平台上进行,该试验平台主要由垫片加载系统、介质供给系统、测漏系统和试验法兰等组成。加载系统为液压万能试验机(WEW-1000D),其最大试验载荷为1 000 kN,加载、卸载速度在0.01～500 mm/min之间。试验介质为99.99%高纯氮气,试验测漏系统部分如图2所示,泄漏率测试精度为1×10-5 cm3/s,最大可测垫片外径为250 mm。1.3 试验方案

试验施加的介质压力分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 MPa 6个等级。图3示出了DN50型非石棉橡胶垫片在预紧应力分别为35、40、45、50 MPa时的泄漏率曲线。可知,当介质压力相同时,垫片的泄漏率随着预紧应力的增大而减小;当预紧应力一定时,垫片的泄漏率随着介质压力的增大而增大。在选定工况下,泄漏率范围为0.048～1.33×10-3 cm3/s,泄漏率波动较大。图4示出了DN80型非石棉橡胶垫片在预紧应力分别为35、37.5、40、42.5、45 MPa 时的泄漏率曲线,其泄漏率曲线变化规律与DN50型垫片大致相同,泄漏率值与DN50型相比有所降低。例如,在预紧应力40 MPa、介质压力0.5 MPa的工况下,DN50型垫片的泄漏率为2.54×10-3 cm3/s,DN80型垫片的泄漏率为1.40×10-3 cm3/s,泄漏率降低了44.9%。当预紧应力为45 MPa,介质压力为0.5 MPa时,DN80型垫片的泄漏率为5.50×10-4 cm3/s,密封效果良好。
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本文编号：2866730