管法兰垫片连接系统的可视化设计

鉴于适用于压力管道连接的法兰、垫片标准众多、数据量庞大且连接结构的设计过程十分复杂,本连接系统通过建立法兰和垫片标准尺寸的Access数据库,开发了基于Visual Basic的管法兰垫片连接系统的设计软件,集成了连接系统的紧密性分析、可靠性分析和寿命预测等模块,实现了管法兰垫片连接系统的可视化设计.     

密封连接的可靠性设计方法

将垫片性能、螺栓强度和介质压力等设计参数视为正态分布的随机变量，建立了以最大允许泄漏率为设计准则的密封连接可靠性设计方法，该方法可在所要求的可靠度下设计出合理的连接结构，指导密封元件的选用，从而保证密封连接安全可靠。这一工作有可能使现行规范中的密封设计由主要依据连接结构强度的设计方法发展成以密封可靠性和连接强度可靠性为设计准则的“可靠性设计”方法。     

法兰密封专家系统的模块化设计

专家系统是人工智能在工程实际应用中的一个主要分支。介绍了法兰密封专家系统的模块化设计思想及其推理机制。通过Delphi开发平台，利用模块化原理开发了法兰密封领域的专家系统，该系统可实现密封元件选用及管理的自动化，降低工作员并避免人为错误。该系统采用正向推理控制策赂，结合动态构件和DLL(动态连接库)技术，减少了推理机的复杂性和冗余度，并提高了系统的开放性和实用性。按照模块化的开发思想，该系统完成了一般密封设计模块的开发任务，实现了压力容器等设备常用密封元件的自动优化选择，并可逐步添加特殊密封设计等功能模块。     

法兰密封专家系统的模块化设计

专家系统是人工智能在工程实际应用中的一个主要分支。介绍了法兰密封专家系统的模块化设计思想及其推理机制。通过Delphi开发平台 ,利用模块化原理开发了法兰密封领域的专家系统 ,该系统可实现密封元件选用及管理的自动化 ,降低工作量并避免人为错误。该系统采用正向推理控制策略 ,结合动态构件和DLL(动态连接库 )技术 ,减少了推理机的复杂性和冗余度 ,并提高了系统的开放性和实用性。按照模块化的开发思想 ,该系统完成了一般密封设计模块的开发任务 ,实现了压力容器等设备常用密封元件的自动优化选择 ,并可逐步添加特殊密封设计等功能模块。     

法兰设计方法及预紧力的确定

选取9对工作压力为1.0～6.5 MPa、工作温度为400℃的标准带颈对焊管法兰,分别运用EN13445附录G法兰设计的另一方法与Waters方法计算螺栓预紧力,运用ANSYS有限元软件对其进行模拟,分析法兰接头的应力分布和应变,研究这两种计算方法在指导法兰接头螺栓安装时,法兰强度以及密封性的可靠程度和方法的可行性.结果表明:EN13445附录G计算确定的螺栓预紧力能保证该种法兰接头在该温度、压力范围内的强度与密封性,可用于指导该种法兰螺栓的安装;Waters计算确定的螺栓预紧力在较高工作压力时会导致垫片应力过大,可能会压溃垫片,建议在工程实际中该种法兰螺栓在该温度、压力范围内安装时谨慎使用Waters螺栓预紧力.     

管道法兰的设计及应用

介绍了法兰的定义、用途、标志及连接设计计算，阐述了管道法兰的体系、应用以及制造中应注意的事项。     

金属垫圈密封性能的研究及法兰连接系统的整体分析

对金属垫圈的密封性能进行了广泛的试验研究，测定了垫圈预紧密封比压参数ｙ和垫圈系数ｍ值，并与ＡＳＭＥ规范值进行了对比。采用ＡＢ试验方法，对垫圈的典型密封特性进行了研究。此外，通过对法兰连接系统的整体分析，得出了从安装状态到操作条件下螺栓载荷的变化规律。在上述基础上，讨论了一种新的密封设计方法，并给出有关计算式。     

法兰变送器配对法兰设计方法探讨

本文从配对法兰设计的必要性入手,深入细致的探讨其设计方法,并列举典型实例。最后总结经验并提出作者在设计方面的一些建议。     

常温下新型齿形组合垫片密封性能的试验研究

研究了齿形组合垫片的主要性质，包括热片的密封性和设计参数（m,y) 的计算，讨论了垫片覆层的种类，尺寸以及操作条件对其密封性的影响，研究结果表明，齿形组合热片具有良好的使用性能，可以较广泛地代替单一齿形垫片。     

基于蠕变的高温法兰连接系统寿命预测方法

长期工作在高温下的法兰连接系统，由于密封垫片和螺栓的蠕变松驰，使得垫片上的残余压紧应力逐渐减小，并最终导致连接系统的泄漏失效，在考虑垫片和螺栓螺栓蠕变的基础上，对连接系统进行变形协调分析，建立了高温下法兰连接系统的变形协调方程；进而导出了垫片残余应力与时间的关系式，即变形协调率型方程；根据紧密性概念，以最大允许泄漏率为失效准则，提出了高温法兰连接系统的寿命预测方法。     

高温法兰连接系统的故障树分析

由于过程工业装置正向着大型化、高参数方向发展,长期在高温高压下服役的关键设备和管道,法兰连接系统泄漏失效引发事故的潜在危险性日益增大。为了分析高温法兰系统失效原因,将法兰连接系统的泄漏失效作为顶事件,分析引起泄漏的各种可能因素,建立故障树。并由故障树底事件构成的最小割集求出底事件的结构重要度。该方法可对现役法兰连接系统进行失效预测和泄漏预防,为高温法兰连接系统的可靠性分析提供指导。     

高压管路密封连接装置及密封垫圈

由于我国各地区能源的储备量和使用量大不相同,例如:首都北京的人口数量远大于新疆,所以该地区所需的电能以及天然气就远大于人口数量少的新疆,但是新疆的天然气储备量却在国内居于首位,所以就需要进行天然气运输。针对类似这种需要高压运输的气体或者液体,高压管路密封连接装置及密封垫圈不可或缺,改项目的研究成果适用于很多行业,例如:石油开采、及许多化学生产工业的管路上。该管路的腔体内需要选用具有塑性形变性能良好的密封垫圈,使其密封性极好且耐高温高压,并且组装起来简单方便,这样该技术及一些原理便适合使用于很多高温高压运输管路。例如:氢气、氧气的传输以及一些机械行业中柴油机、汽油机的使用。     

面向结合面密封性能要求的装配连接工艺设计

为在产品设计阶段规划出满足密封性能要求的装配连接工艺,提出了一种面向结合面密封性能要求的装配连接工艺数字化设计方法.采用接触非线性有限元技术和弹性相互作用理论建立了螺栓组连接有限元模型,研究了螺栓预紧顺序、预紧力水平与结合面连接性能间的关系,构建了各螺栓预紧力大小与结合面压力间的关联模型,进而利用该关联模型,根据工况载荷下设备对密封性能的要求反求装配连接工艺.以发动机缸体缸盖装配连接为例,建立了发动机曲柄连杆机构动力学模型,分析了其工况载荷,并在缸体、缸盖和缸垫有限元模型的基础上,确定出工况载荷下发动机密封性能对结合面压力分布的要求,最后利用螺栓组连接与结合面压力间的关联模型反求出各螺栓预紧力的大小,通过与该型发动机已有装配连接工艺对比,验证了该设计方法的可行性.     

螺栓法兰连接模糊故障树分析

根据螺栓法兰连接系统的模糊性、连接系统的主要故障及其失效原因,建立以连接系统泄漏失效为顶事件的故障树.依据模糊集理论,基于基本事件发生概率的三角模糊分布,对所建立的故障树进行了模糊分析.采用Fussel算法得到了顶事件的最小割集,求取了顶事件的模糊概率及不同置信水平下顶事件的隶属函数;将模糊重要度中值分析法引入螺栓法兰连接系统的故障树分析中,获得了顶事件最小λ截集水平下的各基本事件的模糊重要度,得到影响连接系统泄漏失效行为的重要因素,并给出相应的泄漏预防与控制策略.     

方钢管柔性法兰连接节点性能有限元分析

针对方钢管柔性法兰连接,在由屈服线理论推导得到的公式基础上,通过有限元分析,揭示了影响节点连接承载力的因素。     

钢管结构法兰连接节点抗弯承载性能的试验研究

研究了钢管结构法兰连接节点的抗弯承载性能.通过试验方法,采用螺栓应变测量装置,对含4种基本形式的法兰连接节点的试件进行四点弯加载试验,考察了在节点受弯过程中螺栓和法兰板的受力特性.试验得到了其屈服荷载与极限荷载,并且与相应的有限元分析结果吻合良好.试验结果表明,法兰连接节点的受拉区存在明显的撬力作用,刚性法兰连接节点的...     

金属垫圈密封性能的研究及法兰连接系统的整体分析

对金属垫圈的密封性能进行了广泛的试验研究，测定了垫圈预紧密封比压参数ｙ和垫圈系数ｍ值，并与ＡＳＭＥ规范值进行了对比．采用ＡＢ试验方法，对垫圈的典型密封特性进行了研究．此外，通过对法兰连接系统的整体分析，得出了从安装状态到操作条件下螺栓载荷的变化规律，在上述基础上，讨论了一种新的密封设计方法，并给出有关计算式     

带金属O形环法兰密封结构的三维有限元分析

借助ANSYS Workbench有限元软件对带金属O形环法兰密封结构进行三维有限元分析,研究预紧工况和操作工况时法兰接触面处的接触压力及应力分布规律.结果表明:随着螺栓预紧力的增加,最大接触压力及最大应力值均增加,最小接触压力减小;操作工况时,随着流体内压的增大,最小应力值基本未发生变化,最大接触压力及最大应力值均减小,且最大接触压力均大于液体内压.     

中性盐侵蚀对球墨铸铁管法兰连接抗弯影响

目的 研究中性氯盐腐蚀对球墨铸铁管法兰连接的受弯性能影响,解决地下管道腐蚀的有关力学问题.方法 采用pH =7,质量分数为3.O％的氯化钠溶液进行干湿循环加速腐蚀,将球墨铸铁管法兰连接分别进行25、50、75、100次的干湿循环腐蚀处理,然后对其进行抗弯试验,并对比不同腐蚀程度下各试件的极限承载力、极限弯矩、屈服弯矩和...