高溫法蘭連接系統(tǒng)的緊密性及評價方法研究.pdf

1、高溫管道法蘭連接系統(tǒng)的緊密性是保證高溫設(shè)備、管道等長周期安全運(yùn)行的核心，而在高溫法蘭連接系統(tǒng)的緊密性分析及評定問題上并沒有全面系統(tǒng)的方法，故圍繞高溫螺栓法蘭連接系統(tǒng)的緊密性及評價方法進(jìn)行研究。
　　本文通過化學(xué)成分分析、高溫拉伸試驗(yàn)、高溫蠕變實(shí)驗(yàn)對螺栓材料25Cr2MoVA、法蘭材料15CrMo在500℃下的高溫特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，對得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，最終給出了材料25Cr2MoVA、15CrMo在500℃下的彈性模量和蠕

2、變本構(gòu)方程。了解柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊片的壓縮回彈特性，并對壓縮回彈特性進(jìn)行擬合、歸納的深入分析。對螺栓、法蘭、墊片材料的基本特性研究為后面的緊密性研究奠定了基礎(chǔ)。
　　構(gòu)建了基于變形協(xié)調(diào)關(guān)系的高溫法蘭連接緊密性理論分析模型，在考慮蠕變的前提下，從彎矩、內(nèi)壓、蠕變?nèi)齻€方面對高溫法蘭環(huán)的轉(zhuǎn)角進(jìn)行分析，結(jié)合ASME標(biāo)準(zhǔn)對總轉(zhuǎn)角進(jìn)行緊密性評價；對柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊的墊片力、壓縮量進(jìn)行了計算分析，依據(jù)墊片密封要求對墊片密封性進(jìn)行評價；

3、綜合墊片力和總轉(zhuǎn)角兩方面的緊密性評價，給出高溫法蘭連接的安全運(yùn)行時間。
　　利用ANSYS建立螺栓法蘭連接系統(tǒng)的有限元模型，對法蘭-螺栓-墊片連接系統(tǒng)進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，結(jié)合JB4732對螺栓、法蘭的強(qiáng)度進(jìn)行判定，結(jié)合墊片壓緊力對墊片密封性進(jìn)行評價，結(jié)合ASMEⅧ-1中的剛度要求對法蘭盤的剛度進(jìn)行評定，并綜合給出螺栓法蘭連接系統(tǒng)緊密性的評定。
　　構(gòu)建含碟形彈簧的螺栓法蘭連接系統(tǒng)的理論分析模型，給出了基于設(shè)計壽命的碟簧數(shù)目