(D型金屬纏繞墊片形式）

1鋼帶結構設計
作為纏繞式墊片的主要結構和支撐構架 , 鋼帶幾何結構尺寸是直接影響墊片性能的十分重要的參數 , 設計時主要是借鑒美國 API標準中的有關數據 , 利用成型金屬鋼帶的彈塑性和非金屬帶的密封性能來滿足法蘭連接系統的密封要求 , 即達到與系統變形協調一致。

2 試驗及結果分析

試驗主要是對 3種鋼帶角度下的不同工藝參數的纏繞墊片的壓縮 -回彈、 密封性能進行測定。試驗是利用狀態方程法在剛性法蘭試驗裝置上 , 通過計算機控制墊片加載、 卸載過程 , 并由計算機采集數據。

(D型金屬纏繞墊片形式）試驗條件為預緊壓力 70MPa, 試驗介質壓力 5.5 MPa, 介質為 99.9%氮氣 , 室溫加載 , 卸載速度為 0.5 MPa /s。試驗采用三因子三水平正交試驗 , 即選取 L9 (34 )安排試驗 , 以尋求佳結構與工藝參數 , 試驗墊片為 DN 80 PN 5.0內外環石墨纏繞墊片。

3 結論

(1) 通過試驗發現 :鋼帶的角度 、 徑向壓緊力 、切向拉緊力對纏繞墊片的性能有直接的影響 , 且前兩者對墊片性能有顯著的影響。

(2) 在其它條件一定時 , 隨著徑向壓緊力的增大 , 回彈率增大 , 泄漏率降低 , 壓緊力小于 0.3 MPa, 壓縮率降低 。

(3) 試驗發現 , 角度為 95.9°和 80.9°的墊片分別在 60 ～ 70 MPa、 50 ～ 60 MPa之間基本上都發生屈服 , 且有明顯的屈服平臺 , 其原因主要與墊片的結構和工藝參數對墊片的強度、 剛度的影響有關。

(4) 鋼帶角度 111.6°、 鋼帶切向力 14.7 N 和墊片徑向力 0.3MPa組合和鋼帶角度 95.9°、 鋼帶切向力 14.7 N 和墊片徑向力 0.25MPa組合下的墊片性能已遠遠高出國標的要求 , 且無論是從外觀質量還是內在性能均達到先進水平。