機械密封設(shè)計方法的新突破

    機械密封設(shè)計方法的新突破

    從機械密封的設(shè)計方法來說，長期以來，ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范中的設(shè)計規(guī)則以及Rossheina和Markl推薦的機械密封墊片設(shè)計參數(shù)廣泛用于螺栓法蘭連接的設(shè)計。這些稱為m與y的系數(shù)已用了半個世紀，通常也能滿足工業(yè)上的要求，但其致命缺點是它們未經(jīng)實驗驗證，又因為缺乏標準的試驗方法因而不能擴大到新的產(chǎn)品和材料中；此外ASME規(guī)范的系數(shù)不考慮泄漏率，顯然也是不科學的；因此需要找到一種設(shè)計方法既考慮泄漏率又把連接的密封性作為設(shè)計準則。為了解決這些問 題，由PVRC在20世紀70年代和其他技術(shù)協(xié)會開始進行了一系列研究項目，并已完成了室 溫墊片試驗（R0TT),根據(jù)試驗結(jié)果提出了新的設(shè)計試驗方法。美國機械工程師學會 (ASME)專題T.作組(SWG)正在作進一步補充。此外，美國材料試驗學會（ASTM)的一個課題組也在評定PVRC提出的墊片密封試驗方法，并開始新一輪試驗，以起草一個標準使制造廠能夠向用戶提供新的或改進的墊片系數(shù)。這些工作一旦完成，將出現(xiàn)兩個重要變化：①新的密封設(shè)計的非規(guī)定性附錄將出現(xiàn)在ASME-Vf-1中，它與現(xiàn)在的附錄丨同時有效并最終 替代它，它包括新的墊片常數(shù)（Q、《和〇,栽荷設(shè)計公式也將相應變動；②頒布執(zhí)行新的ASTM墊片試驗標準，并可用它來確定墊片常數(shù)。這些變化將使設(shè)計人員可以使用上真正經(jīng)過墊片制造廠或供應商按照新的標準驗證的墊片常數(shù)。

    值得指出的是新的墊片常數(shù)及方法與傳統(tǒng)ASME規(guī)范方法不同。后者不考慮墊片連接的密封性，而主要用來確定設(shè)計蜾栓栽荷或者用來證明按應力準則法蘭尺寸可以滿足設(shè)計要求。 所以密封設(shè)計成功與否僅取決于m和y的稍確與適合程度，而恰恰這些數(shù)值是有疑問的《新 的設(shè)計方法中的設(shè)計參數(shù)來自標準試驗方法得到的泄漏率數(shù)據(jù)，因此它考慮了螺栓連接設(shè)計 的密封要求，即要求先計算墊片達到和保持相應于一定密封度等級的泄漏率必須的最小預緊 和操作時的密封性參數(shù)，然后通過一連串與墊片常數(shù)有關(guān)的公式計算墊片達到和保持這樣的 泄漏水平所必笛的最小墊片應力，從而確定螈栓載荷及尺寸，顯然這種做法是科學合理的。

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