润滑与密封

作者：李祎璞，钟晓峰，陈奕铭，陈宏盛，刘家畅，邱天友，杨永胜，程丽

单位：国家管网集团川气东送天然气管道有限公司,,国家管网集团川气东送天然气管道有限公司,,四川大学匹兹堡学院,,国家管网集团川气东送天然气管道有限公司,,国家管网集团川气东送天然气管道有限公司,,国家管网集团川气东送天然气管道有限公司,,国家管网集团川气东送天然气管道有限公司,,国家管网集团川气东送天然气管道有限公司,

关键词：螺栓法兰连接;压力波动;密封性能;压缩回弹特性;压气站

螺栓法兰连接系统是压气站中最主要的连接方式，其密封性能直接影响整个站场的安全运行。然而现有研 究主要集中在该系统的密封性能，针对压力波动对该系统密封性能影响的研究相对较少。选择压气站场中天然气管道 的螺栓法兰连接系统作为研究对象，建立其三维模型；通过对柔性石墨金属缠绕垫片的压缩回弹性能实验，验证螺栓 法兰连接系统数值模型的准确性；利用 ANSYS Workbench 等软件，分析螺栓法兰连接系统在操作工况、温度-结构耦 合和温度-压力波动耦合下的法兰、螺栓和垫片应力分布，并进一步分析对系统密封性能起着关键影响的垫片应力特 征。结果表明：在操作工况下、温度-结构耦合下和温度-压力波动耦合下，螺栓法兰连接系统的应力变化规律一致；对比操作工况和温度-结构耦合下的应力分布，发现温度升高时，垫片最大应力有所降低，密封性能下降；随着压力 的变化，垫片的整体应力降低，螺栓法兰连接系统的密封性能下降，而且压力波动的幅值越大，垫片整体的应力下降 越明显。研究结果为天然气站场螺栓法兰连接系统密封性能的提升提供了理论依据。

来源：2026年第1期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2026年第1期