金属垫片密封连接的泄漏率计算

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1、万方数据第61卷第5期化工学报V01．61No．52010年5月CIEsCJoumalMay2010金属垫片密封连接的泄漏率计算冯秀1，顾伯勤2(1南京化工职业技术学院机械技术系，江苏南京210048；2南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京2lo009)摘要：金属垫片密封是压力容器和管道中常见的连接型式，其失效极少是因强度不足引起的，泄漏是连接系统失效的主要原因。在金属垫片泄漏模型基础上，考虑垫片接触应力分布不均匀对泄漏通道的影响，推导了变截面泄漏通道的泄漏率计算公式，此公式将泄漏率、垫片接触应力、介质压力和密封表面分形参数联系在一起，因而使以最大允许泄漏率为准则的

2、金属垫片密封连接设计以及紧密性评价成为可能。关键词：金属垫片；泄漏率；接触应力中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0438—1157(2010)05—1208一05LeakageratecalculationOfmetallicgasketconnectionsFENGXiul。GUBoqin2(1N口咒歹i九gCoZZPgPo厂C^唧ic口Z丁-c_}l行DZogy，N口巧i"g210048，Ji口咒gs“，C：^i，14；2Sc^DoZo，M已f施行ic口Z伽dPD铷PrE咒gi以P已一行g，N口巧i九gUhi伽邝打yo，丁-cJIl雄DZogy，^『n形i

3、竹g210009，Jin竹gs”，C^i7纰)Abstract：MetallicgasketseaIingconnectionsarewidelyusedinpressurevesselsandpiping．Thefailureofmostsealingsystemsiscausednotbythestrengthofflangesbutbytheleakageoftheconnections．Basedontheleakagemodelofmetallicgasketstheeffectofthenon—uniformdist“butionofthecontactst

4、ressofgasketontheshapeandsizeoftheleakagepassagewasinVestigated，andtheequationforcalculatingtheleakagerateofthesealedmediumflowingthroughaleakagepassagewithvariablecross—sectionwasderived．Suchanequationdescribedtherelationshipamongtheleakagerateoftheconnection，thecontactstressofgasket，th

5、emediumpressureandthefractalparametersofthesealingsurface．Theresearchresultsmakeitpossibletodesignthemetallicgasketconnectionsbasedonthec“terionofthemaximalaUowable1eakagerateandtoassessthetightnessoftheconnections．1【eywords：metallicgasket；leakagerate；contactstress引．．L．丘金属垫片密封连接常见于石油、化工、

6、核能等装置中，广泛应用于高温、高压及强腐蚀介质等操作条件恶劣、密封要求高、一般的垫片无法满足要2009—10一26收到初稿，z009—11一06收到修改稿。联系人硬第一作者：冯秀(1975一)，女，博士，副教授。基金项目：国家自然科学基金项目(10872088)；江苏高校高新技术产业发展项目(JH08—29)。求的场合。其失效极少是因强度不足引起的，泄漏是连接系统失效的主要原因。现行金属垫片的设计以垫片系数或线密封比压为依据‘1。21，主要针对法兰强度问题，而没有定量泄漏和紧密性的概念，因此无法从理论上说明连接是否紧密。金属垫片密封lleceiveddate：2009—

7、10一26．Corn曙pondingaⅡthor：Dr．FENGXiu·fxsue@163．comFoⅡndati佃i咖：supportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(10872088)andtheHigh-techIndustrialDevelopmentProjectofUniversitiesinJiangsuProvince(JH08—29)．万方数据第5期冯秀等：金属垫片密封连接的泄漏率计算模型及基于泄漏率的设计准则和设计方法的研究鲜见报道。虽然作者已经依据分形理论研