润滑与密封

作者：吴思远，陈冉，章兰珠

单位：华东理工大学机械与动力工程学院,,华东理工大学机械与动力工程学院,,华东理工大学机械与动力工程学院,

关键词：高温蠕变;法兰接头;长时密封性能;变形协调方程;蠕变松弛

基金：国家重点研发计划项目(2020YFB2008000）

研究螺栓法兰接头高温力学和密封性能对其可靠性研究、预防静密封系统失效有重要意义，然而目前考虑长时间服役的法兰接头密封性能的研究相对较少，特别是针对需要保温的高温法兰接头。根据螺栓法兰接头各组件的变形量建立变形协调方程，使用ANSYS软件建立法兰接头有限元模型，计算高温工况以及不同蠕变时长下法兰接头各组件的应力分布规律。理论计算与有限元仿真结果相近，验证了建立的模型可用于评估高温法兰接头的长时密封性能。研究结果表明：螺栓法兰接头大应力集中在螺母与法兰表面接触处、法兰结构拐角处以及螺栓中间部位，螺栓载荷以及结构不连续导致的应力集中是产生大应力的主要原因；高温工况下，随着服役时间延长，法兰接头各组件应力均大幅度下降；通过强度和密封性能的校核发现，垫片蠕变是法兰接头失效的主要原因。

来源：2024年第12期

《润滑与密封》期刊编辑部

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