PTFE缠绕垫片旋转法兰的强度及密封性能研究.pdfVIP

第 12期 机械设计与制造 2014年 12月 Machinery Design Manufacture 169 PTFE缠绕垫片旋转法兰的强度及密封性能研究 卢志珍 ，许京荆 ，王正涛 ，陈 雨 (1．江苏省电子产品装备制造工程技术研究开发中心，江苏 淮安 223003；2．上海大学 机电工程与 自动化学院，上海 200072) 摘 要：带垫片的螺栓法兰为压力容器管道的重要连接件 ，现行的基于Waters算法的规则设计难以保证法兰连接承受 复杂载荷的完整性及密封有效性，根据欧盟标准BSEN13445—3—2009附录GA的设计原则，建立FIFE缠绕垫片的压缩 回弹本构关系，采用3D非线性有限元方法分析垫片及螺栓连接的旋转法兰组件受到内压及外载作用的强度及密封性 能，结果表明螺栓预紧及操作条件下垫片法兰的密封性能及强度性能满足要求，螺栓预紧力的确定与内压及外载的大 小。动态变化的垫片压应力、螺栓分散性有关。 关键词：强度；密封性能；PTFE缠绕垫片；旋转法兰；螺栓预紧；非线性有限元分析 中图分类号：TH16 文献标识码 ：A 文章编号：1001—3997(2014)12—0169—04 StudyontheStrengthandSealingPerformanceofSwivelFlange JointwithPTFESpiralW oundGasket LUZhi—zhen，XUJing-jing：，WANGZheng-tao，CHENYu (1．ElectronicsEquipmentManufacturingEngineeringTechnologyResearchandDevelopmentCenter，JiangsuHuai’an， 223003，China；2．SchoolofMechatronicEngineeringandAutomation，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China) Abstract：Thebolted，gasketcirculalflangejointsaletheimportantconnectionformsinpressurevesselpipelines．Existing designrulesbasedOnWatersalgorithmarehardto 删 把eflangejointsbearcomplexloadsofintegritynadthesealed validity．AccordingtoEUstnadaldBSEN 13445—3—2009AppendixGAofdesing principles，thenonlinearcompression elasticreboundbehaviorofPTFEspiralwoundgasketsiestablsihed．Usinganonlinearthree-dimensionalfiniteelement naalysis，thestrengthnadsealingpe eofflnagejoints，comprisedoftheswivelflnage，thematchedweldneckflnage， boltsandPYFEspiralwound gasket，aleprovidedsubjectedtotheinnerpressurenadexternalloads．Analyssiresultsindciate thatundertheconditionsofboltpreloadandtheoperation，thestrengthofflnagejointsandthegasketsealingpe咖m e Cna beaccepted．DeterminesofboltpretensionforcealerelatedtOmagnitudesofinnerpressurenadtheexternallyapplied loads，thedynamicchna