高压容器双锥环密封径向间隙的研究.pdf

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1、2010年6月润滑与密封June2010第35卷第6期LUBRICAT10NENGINEERINGV01．35No．6DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．06．019高压容器双锥环密封径向间隙的研究盛水平韩树新郑津洋(1．杭州市特种设备检测院浙江杭州310003；2．浙江大学化工机械研究所浙江杭州310027)摘要：针对高压容器双锥密封结构实际应用中泄漏事故，根据高压容器双锥密封结构密封机制，提出螺栓力、双锥环径向问隙及垫片应力在升压过程中皆存在一个拐点，此时的最小密封比压是导致双锥密封泄漏的主要因素。通过分析操作工况主螺栓载荷和主螺栓预

2、紧力，推导出双锥密封结构操作工况回弹量和密封比压公式，求出双锥环与端盖支撑面刚产生尚未产生径向间隙的拐点压力和此时的最小密封比压；以最小密封比压为目标函数，并考虑双锥环屈服和失稳两项约束，求得高压容器双锥环密封最佳径向间隙范围，并建议GB150对径向间隙取值的修改。结果表明，双锥环密封泄漏与软垫选择、双锥环几何尺寸、双锥环初始径向间隙等有关，其中对密封性起关键作用是双锥环几何尺寸。关键词：双锥密封；密封性能；拐点压力；最小密封比压；径向间隙中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0254—0150(2010)6—081—4ResearchonRadialGapofD

3、ouble-coneStructureinHighPressureVesselShengShuipingHanShuxinZhengJinyang(1．HangzhouSpecialEquipmentsInspectionInstitute，HangzhouZhejiang310003，China；2．InstituteofChemicalMachineryandProcessEquipment，ZhejiangUniversity，HangzhouZhejiang310027，China)Abstract：Aimedattheleakagefailuresofthed

4、ouble—conesealstructureinhighpressurevesselsintheactualapplica-tion，throughanalyzingthedouble—conesealmechanism，itwasputforwardthatthereisainflexionaboutboltforce，radialgapandgasketcontactpressureduringthepressureincreasingprocess，theminimumofcontactpressureinthegasketatthattimeisthemain

5、factorleadingtoleakage．Themainstudboltsforcesinthepre—tighteningandtheworkingconditionswereanalyzed，theformulaontheradialdeformationandsealingpressureofthedouble-coneringwerededuced，andtheinflexionpressureandminimumsealingpressurewereobtained．Theoptimalrangeofradialgapwasderivedbytakingt

6、hecontactpressureastheobjectivefunction，theyieldandinstabilityofdouble—coneringasthemainrestricts，asuggestionwasproposedthatradialgapinneweditionofGB150shouldbemodified．Resultsshowthattheperformanceofdouble—coneringsealdependsonsoftgaskets，double—coneringgeometryandinitialradialgap，andth

7、egeome田ofdouble—coneringplaysanimportantroleonaffectingitssealingperformance．Keywords：double-conesealstructure；sealingproperty；inflexionpressure；minimumsealingpressure；radialgap在石油化工等工业生产中，很多的反应过程都是综合密封性能，在高压容器密封结构中占有主导地在液相或气相中并存在高温高压条件下进行的，其连位。但在高压容器双锥密封结构实际应用中，存在接系统都存在一