[发明专利]一种高温法兰连接系统紧密性评价方法

摘要

本发明提供一种高温法兰连接系统紧密性评价方法，分析产生法兰偏转角的位置；计算法兰总偏转角以圆筒段与锥颈段的连接处为分界线，计算圆筒段与锥颈段连接处的法兰偏转角；以锥颈段与法兰盘的连接处为分界线，计算锥颈段与法兰盘连接处的法兰偏转角；利用外力矩作用下圆盘转角公式来计算法兰盘在弯矩作用下的转角；计算上述三个偏转角的总和，作为法兰总偏转角；对法兰连接系统进行轴向位移的协调分析，求解垫片应力随时间的变化规律；对法兰紧密性进行评价；综合垫片应力和法兰总偏转角两方面给出法兰在工况下的安全运行时间。本发明对高温法兰连接系统的紧密性给出简单有效的定量评价方法，为衡量高温法兰连接系统的安全性提供参考依据。

主权项

一种高温法兰连接系统紧密性评价方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、分析产生法兰偏转角的位置：法兰整体由圆筒段、锥颈段和法兰盘依次连接而成，通过实验分析和有限元模拟计算得到高温法兰连接系统在工作中变形最大的位置是锥颈段与圆筒段连接处和锥颈段与法兰盘连接处；S2、计算法兰总偏转角：以圆筒段与锥颈段的连接处为分界线，利用变形协调理论分析计算圆筒段与锥颈段连接处的法兰偏转角，并探讨其随时间的变化规律；以锥颈段与法兰盘的连接处为分界线，利用力学分析及微积分方法来计算锥颈段与法兰盘连接处的法兰蠕变偏转角，并探讨其随时间的变化规律；利用外力矩作用下圆盘转角公式来计算法兰盘在弯矩作用下的偏转角；计算上述三个偏转角的总和，作为法兰总偏转角；S3、对法兰连接系统进行轴向位移的协调分析，列写变形协调方程，求解垫片应力随时间的变化规律；S4、对法兰紧密性进行评价：将工况下工作一定时间后的垫片应力与满足密封的最小垫片压紧应力进行比较，据此来对垫片的密封性进行评价；将工况下工作一定时间后的法兰总偏转角与ASME中所要求的转角极限进行比较，并据此来对法兰连接系统的紧密性进行评价；S5、综合垫片应力和法兰总偏转角两方面给出法兰在工况下的安全运行时间。