法兰连接完整性管理及定力矩密封技术研究与应用

为提高法兰紧固密封性能和规范密封泄漏管理,采用有限元仿真模拟手段,详细分析了法兰连接过程中导致泄漏的关键因素,揭示了垫片形式对螺栓预紧力及接触密封应力的影响规律,构建了法兰连接密封信息化平台,实现了法兰密封完整性的有效管理,为某高含气田的安全长周期运行提供支持。     

T型槽密封结构的有限元分析及试验验证

目的通过有限元分析,实现T型密封结构的优化设计。方法利用ABAQUS建立液压系统用T型槽密封结构的二维轴对称模型,分析计算密封结构中过渡圆角、槽宽、倾斜角度等对密封圈应力分布、接触应力的影响,通过设计密封圈老化寿命试验,验证分析结论。结果随着过渡圆角(R0.5～R2)的增大、倾斜角度(10°～3°)的减小,密封圈的局部应力最大值和接触应力均减小。随着槽宽(10～18mm)的增加,密封圈的局部应力最大值逐渐增加,接触应力逐渐减小。分析用密封结构的接触应力均大于密封介质压力0.7 MPa。最终通过试验证实了分析用密封结构均满足密封性能,且不合理的设计会降低密封圈寿命。结论在密封介质压力较小的情况下,建议选用较大的过渡圆角(推荐值为R2),较小的倾斜角度(推荐值为5°～6°)及槽宽(推荐值为密封圈截面直径的1.2～1.5倍)。     

高压自紧式卡箍密封结构强度与密封机制分析

为了保障高压自紧式卡箍密封结构安全应用,对高压自紧式卡箍结构的受力进行分析,探讨了高压自紧式卡箍结构的密封机制,采用有限元分析软件ANSYS,以公称直径150 mm高压自紧式卡箍密封结构为例,进行了结构强度仿真。结果表明,高压自紧式卡箍密封结构呈双重密封结构,满足强度要求。密封环和管接头在管道轴向密封以及管道周向密封构成了双重密封结构,其中密封环和管接头接触压力远大于传统法兰结构的密封比压。     

影响机械密封寿命的外部因素分析

在对离心泵中各种形式的机械密封更换、维修、保养的基础上,通过对机械密封的理论分析,提出了机械密封的使用寿命不仅与机械密封自身相关性能有关,并且还会与其它零部件以及密封辅助系统等提供的条件有关,所以说分析机械密封故障原因及对填料密封进行机械密封改造时,应将机械密封的外部条件放到一个重要的位置上。     

密封组合形式对结构密封性能影响研究

目的研究密封组合形式对结构密封性能的影响。方法开展密封性能试验,从密封形式、装配形式和涂覆形式的3种组合形式开展试验研究,找出结构密封性能影响因素,筛选密封最优组合形式。结果结构密封3种组成形式分别为有无贴合面的密封形式,干涉装配、湿装配形式,部分涂覆、全涂覆形式。开展2种应力水平下8种密封组合形式的密封性能试验,在保证密封工艺质量条件下,按照飞机结构和受载特点选取合理密封组合形式能有效提高结构密封性能。结论在飞机应力较高、不常拆的密封部位应选择贴合面密封、干涉装配、部分涂覆的密封组合形式,在飞机结构设计要求间隙装配、常拆卸的密封部位选择贴合面密封、湿装配、部分涂覆的密封组合形式。     

非接触式间隙密封旋转接头动力学建模与分析

目的研究非接触式间隙密封旋转接头的动力学特性。方法针对一种典型的间隙密封旋转接头,建立考虑非线性油膜力、转子旋转运动和浮环振动等因素的系统动力学方程,采用数值仿真分析油膜间隙、转速、密封圈刚度等对转子和浮环运动的影响。结果间隙越大,转子运动幅值越大,转子与浮环的相对运动位移也越大;随着转速的升高,转子和浮环运动幅值先增大后减小;随着密封圈刚度的增大,转子和浮环的运动幅值先增大后减小。结论建立的动力学模型可用于分析非接触式间隙密封旋转接头的动力学特性,为旋转接头设计提供了理论方法。     

液体发动机涡轮泵端面密封贮存变形研究

为研究长期贮存下涡轮泵端面密封变形对液体火箭发动机安全使用的影响,对端面密封在长期贮存条件下的变形情况和失效机理进行了研究,给出了长期贮存的端面密封静环组件最大变形量,对端面密封泄漏率进行了理论计算.为开展地面漏气和漏液试验设计,加工了模拟变形静环组件,通过试验建立了静环组件变形与漏气和漏液关系数学模型.研究表明长期贮存条件下涡轮泵端面密封变形导致的介质泄漏会给发动机安全使用造成隐患,研究结果将为长期贮存条件下的液体火箭发动机安全使用提供重要参考.     

衍生T形槽干气密封稳态性能研究

目的 设计具备双向旋转特点的动压型干气密封端面结构,并展现良好的开启性能,以T形槽为优化对象,衍生出一种新型槽型结构。方法 借助有限元软件,计算并对比经典T形槽与衍生槽型在流场特性和稳态性能方面的差异,探讨不同参数对2种槽型干气密封稳态性能的影响规律,揭示衍生槽型的密封机理。结果 衍生槽型的开启力高于经典T形槽,泄漏率也会增加。随着工况参数的升高,2种槽型的稳态性能参数近似线性增加,且差异逐渐增大,最小差异达到6.6%。随着槽深的增加,泄漏率方面的差距在逐渐减小,为扩大衍生槽型的控漏效果,槽深应>5μm。开设有引流槽型结构的衍生槽型稳态性能顺序为发散型>直口型>收敛型,但在文中的工况下,数值差别较小,最大仅为1.2%。结论 相比于经典T形槽,衍生槽型具有更强的动压效应,开启性能明显提升。另外,通过开设不同形式的引流槽可以改变气膜的流动特性和干气密封性能。     

油罐车上装鹤管密封型式探讨

分析了目前国内汽车和火车油罐车顶部装车密封的现状,以及油罐车上装鹤管密封装置的型式及其优缺点,提出了采用锁紧式密封装置能够满足油气排放的标准,能够极大改善现场付油作业环境及作业安全,为后端的油气回收装置提供了保障。     

核电厂密封段加速寿命试验研究

堆芯中子注量率测量系统是30万千瓦核电厂监测系统的重要组成部分之一。该系统中的密封段要在工作温度不大于100℃、设计压力为17.16 MPa条件下满足长期密封要求。根据Arrhenius定律及《机械密封试验方法》,计算出了保证密封段正常工作5 a不泄漏需在240℃条件下进行加速寿命试验所需的试验时间。同时还制定了密封段加速寿命试验方案并进行了加速寿命试验,对试验测量参数进行了分析。分析结果表明密封段满足正常工作5 a不泄漏的要求。密封段加速寿命试验是密封段型式试验的重要步骤,还可作为其它密封设备加速寿命试验的参考。     

某型飞机典型连接结构防腐蚀密封改进及验证

目的研究某型飞机典型连接结构防腐蚀密封改进方法。方法针对飞机典型连接结构的密封剂失效问题提出改进密封工艺和密封结构形式两种方案,并采用实验室加速环境谱进行试验验证研究,以获得解决密封剂失效问题的途径。结果密封剂固化时间由48 h延长至168 h后,典型连接试验件的初始开裂时间由试验1循环延迟至5循环,降低了涂层开裂程度。采用局部密封设计后,试验件的初始腐蚀时间从试验1循环延迟至10循环,试验件外表面螺钉均产生红棕色锈蚀。结论采用局部密封设计形式和将密封剂固化时间由48 h延长至168 h可以有效解决某型飞机典型连接结构现有设计中的密封剂失效问题。     

某型导弹橡胶密封件剩余贮存寿命预测

目的评估预测某型进口导弹的橡胶密封件剩余贮存寿命。方法通过质谱、红外光谱和能谱等理化分析方法确定橡胶密封件主体材质,通过热重分析确定热老化试验温度条件,设计压缩工装模拟弹体实际密封结构,开展4个温度条件下的加速热老化试验。结果材质分析确定橡胶密封件为丁苯橡胶,热老化试验获取了该材料在贮存温度下的压缩永久变形与贮存时间的老化动力学方程。结论 25℃条件下该橡胶密封件的剩余贮存寿命为5.8年。     

闸阀填料密封件的改造与应用

针对闸阀阀杆填料密封泄漏的问题,介绍了密封填料的选择和闸阀填料压盖密封件结构的技术改进措施.实践证明,闸阀填料密封件的改造不仅能够解决密封渗漏,消除安全隐患,而且取得了较好的经济效益.     

基于温度循环失效机理的铝制金属密封圈疲劳寿命仿真

目的解决真空法兰密封中的金属密封圈寿命难以预测的问题。方法基于金属密封圈的失效机理,提出一种疲劳仿真方法,对金属密封圈的使用寿命进行有效预测。通过有限元仿真方法对金属密封圈安装过程及其使用过程进行仿真模拟,得到金属密封圈使用过程的应力分布,然后结合Conffin-Manson疲劳模型,对金属密封圈的使用寿命进行疲劳仿真,最后设计加速寿命试验,对其仿真结果进行验证。结果疲劳仿真所得的金属密封圈使用疲劳寿命为26915次温度循环,加速寿命试验结果为28401次温度循环,仿真误差为5.23%。结论构建的安装过程和疲劳仿真模型与实际相符。     

浅谈外浮顶罐二次密封的意义

分析了外浮顶罐边缘密封损耗机理,介绍了二次密封的结构特点,通过二次密封与挡雨板对比,说明二次密封的经济效益和安全效益.     

浮顶储油罐密封泄漏机理与泄漏控制

阐述了浮顶储油罐的密封结构和机理,指出浮顶密封静止蒸发损耗和储罐的收、发油损耗是密封泄漏的主要类型,罐顶空气的定向流动是导致浮项密封泄漏的最主要因素,提出了提高储罐密封系统安全性的建议.     

一种橡胶密封圈的剩余贮存寿命评估方法

目的评估已随武器装备贮存一段时间后的旧橡胶密封圈的剩余贮存寿命。方法利用旧橡胶密封圈在加速老化试验中实际产生的压缩永久变形,外推其在贮存温下的老化动力学方程,进而以失效临界值为输入,计算橡胶密封圈的剩余贮存寿命。结果建立了面向旧橡胶密封圈的剩余贮存寿命评估方法。结论该方法适用于旧橡胶密封圈的剩余贮存寿命评估。     

氟橡胶密封材料热氧老化试验与寿命评估

对氟橡胶密封材料进行了热氧加速老化试验,对老化试验前后材料压缩永久变形量与红外光谱进行了分析,结果表明,老化引起材料内部的分子结构变化。建立了该材料在贮存温度下的压缩永久变形与贮存时间的老化动力学方程,预测了25℃下氟橡胶密封材料的贮存寿命,结果表明,氟橡胶在热氧条件下,失效机理为分子断裂和交联;非正常老化因素引起的变形对氟橡胶密封圈的性能影响很大;氟橡胶密封件在25℃下的贮存寿命为13.8 a。     

石油化工生产危险场所的密封问题

从管道密封和机泵密封两个方面论述了在石油化工生产危险场所中降低密封泄漏率和提高密封可靠性的问题.