法兰垫片密封性能试验方法

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法兰垫片密封性能试验方法

     以氧气或水作为密封介质,测定法兰垫片的泄漏率,以此来评定垫片的密封性能,是目前工业界普遍使用的一种测试方法。
    垫片泄漏能直接反映垫片密封性能,它是一项最基本的综合性指标;也是最能评定垫片质量优劣的主要依据。在GB/T 12385—1990标准中规定了管法兰用垫片密封性能的A、B两种试验方法。
    两种试验方法均适用于石棉橡胶垫片、聚四氟乙烯包覆垫片、金属包覆垫片、缠绕式垫片及金属垫片。使用者可根据不同的工况要求选择其中的任意一种试验方法。试验装置试验在专用的垫片综合试验装置上进行,试验装置主要由垫片加载系统、介质给定系统、测漏系统、机架及试验法兰组成,试验装置示意图见图10-1。对试验装置的要求如下:
  a.垫片加载系统应能提供规定的垫片预紧应力,试验过程中垫片载荷的波动应小于规定值的5%,并能控制恒定的加载、卸载速度;
 b.试验介质给定系统应能提供规定的试验介质压力,试验过程中介质压力波动应小于规定值的0.5%;
c.测漏系统的测漏采用状态方程法。在垫片外侧、上下法兰面间设置一个密闭的环形测漏空腔,测漏空腔的初始容积V。及容积变化修正系数K1应经严格标定,测漏系统分辨率应不低于10-6cm3,系统误差应不大于0.5%; d.试验采用刚性模拟平面法兰法兰厚度t1与法兰直径Dt之比为tf/Dt≥1/3,法兰材料的强度ab≥500MPa(50.98kgf/mm2);密封面硬度不小于HPC40;密封面表面粗糙度Ra应在5~10um之间。
    操作程序 a.用内酮仔细清理法兰密封面,垫片对中安装。 b.按1.2条(实验条件)规定,对垫片施加预紧应力,达到规定值后保持15min。 c.标定测漏空腔的初始容积及容积变化修正系数。 d.按1.2条(试验条件)要求,通人试验介质,当介质压力达到规定值后保持10min. e.记录测漏开始时测漏空腔内的压力p1、垫片的压缩量DG1及测漏空腔的温度T1并开始记时,2min后记录测量结束时测漏空腔内的压力p2、垫片的压缩量Dg2及测漏空腔的温度T2. 试验装置试验装置主要由试验容器及试验测漏系统两大部分组成。
     试验容器剖面图见图10-2;试验系统示意图见图10-3。 a.试验容器由两个符合GB/T 9115.1规定的PN 11.0MPa及DN100mm的钢制对焊法兰及螺栓、上下封板等零件组成(见图10-2),容器的顶部装有一个排气阀和一个与压力表相连接的介质输入接口;b.测漏系统包括:在垫片外侧、上下法兰间装有一块金属密封板和两个橡胶“O”形环,形成一个环形的测漏空腔以及一个带支架的能容纳50mL液体的玻璃量管;两个分别为150mL和200mL的圆形盛液桶及一段内径为6.4mm的塑料管。试样 a.试样的公称通径应为DN100mm; b.对于确定Y值与泄漏率关系的试验,其试验垫片应不少于6个。试验前的准备 a.测量量管的刻度长度,以mm计。以量管中每立方厘米水所占有的标准高度来校正水柱的实际高度,并制定一个换算表。例如,若570mm长度的刻度表示量管中有水50cm2,则实际测量的水柱高度(h1、h2和h3)需乘以系数570/50。b.用虹吸法将水吸入量管,然后关闭阀门。 c.将盛液桶I的液面水平上。 d.量管的零位设置在盛液桶I的液面水平上。 e.将量管与测漏空腔相连接。垫片载荷校正 a.测定橡胶“O”形圈载荷-变形量的关系; b.试验时根据垫片的压缩量确定“O”形圈所承受的载荷,法兰垫片上所承受的实际载荷应为螺栓总载荷中减去“O”形圈所承受的载荷。 
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