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。