[发明专利]带防松弛垫圈的螺栓法兰连接结构的泄漏率预测方法

权利要求书

1、一种带防松弛垫圈的螺栓法兰连接结构的泄漏率预测方法，其特征是包括以下步骤：

a)根据螺栓的变形量公式Δl＝l_B2-l_B1计算螺栓总的变形量Δl，式中l_B1为预紧工况下螺栓长度、l_B2为操作工况下螺栓长度；

b)通过防松弛垫圈回弹量公式ΔD＝D_压-D_弹计算防松弛垫圈回弹量ΔD，式中D_压为预紧时防松弛垫圈的轴向压缩量，D_弹为操作时的轴向压缩量；

c)通过垫片操作工况条件下的变形量公式ΔD₁＝D_K-(D_G+D_P)计算垫片操作工况条件下的变形量ΔD₁，式中D_K为预紧时垫片的压缩量、D_G为操作时垫片的压缩量，D_P为垫片蠕变量；

d)通过法兰操作工况条件下的变形量公式ΔD_F＝2(D_F2-D_F1)-2D_Ft计算法兰操作工况条件下的变形量ΔD_F，式中D_F1、D_F2分别为螺栓中心圆处两个法兰的位移，D_Ft为法兰环的轴向热膨胀变形量；

e)将压缩过程中垫片应力与变形关系式

与卸载过程中垫片应力与变形关系式

SGSK=AS+BS[DGDK](AT+BTT2)---(5)]]>

代入变形协调方程

2(D_压-D_弹)+D_K-(D_G+D_p)＝(l_B2-l_B1)+2(D_F2-D_F1)-2D_Ft (6)

计算得到垫片残余压紧应力S_G；

以上各式中，S_K为垫片的预紧应力、A_C、B_C、N_C、A_S、B_S、A_T、B_T为垫片压缩的回归系数；

并根据试验条件下垫片的密封性能公式

计算试验室条件下的泄漏率L，式中，P为操作介质压力，A_L、M_L和N_L均为试验得到的回归系数；

f)根据泄漏率修正公式

获得系统实际泄漏率L_R，式中，b₁、b₂分别为试验垫片和实际垫片的有效密封宽度、η₁为试验介质在试验温度下的粘度、η₂^t为实际介质在操作温度下的粘度。