核电站石墨密封垫片的试验研究.pdf

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1、HydraulicsPneumatics＆Seals／No．11．2010核电站石墨密封垫片的试验研究励行根励勇励洁宋炜蔡仁良z(1．宁波天生密封件有限公司，浙江宁波315302；2．华东理工大学，上海200237)摘要：基于金属与金属接触的密封原理，对核电站用石墨密封垫片的基本参数和主要性能进行了试验研究。研究结果表明，石墨环的密度、容积、压缩厚度等是影响垫片压缩回弹率、应力松弛率和泄漏率的重要因素，并获得了它们之间的相互关系和内在规律。关键词：垫片；密封；核电；法兰接头；柔性石墨中图分类号：TB42文献标识码：B文章编号：1008—0813(2010)11-O02

2、9—04ExperimentResearchofGraphiteSeahngGasketsforNuclearPowerPlantLIXing-genLIYongLIJieSONGWeiCA，Ren-liang(I．NinboTianshengSealingPackingCo．，Ltd．Ningbo315302；2．EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237)Abstracts：BaseduponthesealingmechanismofMMC，basicparametersandmainbehav

3、iorsforgraphitesealinggasketshasexperimentallyresearched．Theresultsshowthatdensityandvolumeofgraphite，compressthicknessareimportantfactors，whichefectscompressibility，recovery，relaxationandsealabilityofgasket，aswellasobtaintherelationsbetweenthesefactorsandtheirlaws．KeyWords：gasket；seali

4、ng；nuclearpower；flexiblegraphite；flangejointO引言兰接头，在预紧状态下螺栓载荷等同于垫片反作用力．而在整个运行周期内，初始的垫片反作用力被各种来近30年来，由于超高真空、高温和高压过程工业以自内部或(和)外部的载荷改变。这些载荷包括自重、压及核电、宇航等技术密集行业的发展，推动了对高性力、真空、外弯矩、温度的突然变化等。垫片对这些载荷能、高技术密封件的需求。变动的调节结果，势必使其反作用力或增加或减少，最对于螺栓法兰连接的垫片密封有两种不同的密封终将带来加大蠕变松弛或增加接头泄漏的风险。原理：一种是金属与金属不接触或浮动型的

5、螺栓法兰在金属与金属接触的螺栓法兰接头中，在法兰的垫片密封；另一种是金属和金属接触型(Metalto密封面结构上，采用凹槽形式或设置定距块(或限制MetalContactType，MMC)的螺栓法兰垫片密封。螺栓环)。同金属与金属非接触的螺栓法兰连接密封原理相法兰接头必须达到两个功能：一是保证机械完整性：二反，当发生金属与金属接触(包括金属法兰直接接触或是保持密封性。20世纪70年代之前，机械完整性是设金属法兰与金属限制环接触)时，只有部分螺栓载荷作计能解决的主要问题，现有多数设计规范或计算标准用在垫片上，追加的螺栓载荷在与法兰金属接触处传都建立在这一基础上_】112

6、1。自20世纪70年代始，这一基递，该螺栓载荷用以抵消运行时各种内部或(和)外部础发生了变化，金属与金属接触型螺栓法兰接头的优因素对垫片反作用力的影响，从而避免法兰之间失去点逐渐凸现，解决了金属与金属非接触型法兰垫片密金属接触[31。因此，这种密封结构有以下特点：法兰金属封应用的许多限制。石墨密封垫片正是顺应这一发展接触限制了法兰的变形，整个连接的刚度增大，降低了趋势和满足需求脱颖而出的新型密封元件。法兰连接对外弯矩，温度、压力骤变或波动等引起的变1金属与金属接触型法兰垫片密封的基形敏感性；垫片反作用力不随外载荷变化而发生改变，本原理和结构特征提高了法兰连接对密封的稳

7、定性；装配后的垫片具有确定的厚度(装配时，必须达到金属法兰与法兰或限制从设计和运行来看，金属与金属非接触的螺栓法环接触)，且垫片重复性好，性能稳定。2石墨密封垫片的结构型式和密封特点收稿日期：2010—09—10作者简介：励行根(1962一)，男，宁波天生密封件有限公司总经理，中国流由于核电发展的需要．基于金属与金属接触型密体工程学会常务理事。全国填料与静密封件标准化技术委员会副主任委封原理的垫片已经逐步开发并进入应用。迄今，金属与员，全国管路标准化技术委员会委员，全国机械密封与填料静密封专业金属接触型法兰密封垫片有两种基本类型：O形环(金分会副会长