润滑与密封

作者：梁瑞，陈斐，郭一帆，姜峰，周文海，俞瑞利，杨曦

单位：兰州理工大学石油化工学院,,兰州理工大学石油化工学院,,重庆方正高密电子有限公司安全管理部,,兰州理工大学石油化工学院,,兰州理工大学石油化工学院,,兰州理工大学石油化工学院,,兰州理工大学石油化工学院,

关键词：螺栓预紧力;法兰系统;密封性;热-结构耦合

基金：国家自然科学基金项目（51566010）；甘肃省自然科学基金项目（B061709）

为了验证不同方法计算所得的螺栓预紧力能否满足密封性要求，选取2种不同尺寸和工况的管法兰-螺栓-垫片模型，进行有限元分析。运用ANSYS Workbench有限元软件建立三维模型，施加温度载荷后得到法兰系统的温度场分布。根据EN13445附录G和Waters方法确定了螺栓预紧力，分别作为初始预紧力施加在对应的管法兰系统上并进行热-结构耦合。对预紧工况和操作工况下的法兰系统进行模拟分析，并对其密封及其强度性能进行评定。结果表明:通过EN法和Waters法计算所得的螺栓预紧力，均能使法兰系统满足密封条件且符合安全评定要求；但EN13445附录G方法确定的螺栓预紧力能保证应力在法兰上更均匀地分布，且应力水平更低；EN13445附录G方法在计算时考虑了整个法兰连接接头的密封要求及其强度要求，相较于Waters法考虑情况更加全面

来源：2021年第1期

《润滑与密封》期刊编辑部

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