机械密封设计方法的新突破

    机械密封设计方法的新突破

    从机械密封的设计方法来说，长期以来，ASME锅炉与压力容器规范中的设计规则以及Rossheina和Markl推荐的机械密封垫片设计参数广泛用于螺栓法兰连接的设计。这些称为m与y的系数已用了半个世纪，通常也能满足工业上的要求，但其致命缺点是它们未经实验验证，又因为缺乏标准的试验方法因而不能扩大到新的产品和材料中；此外ASME规范的系数不考虑泄漏率，显然也是不科学的；因此需要找到一种设计方法既考虑泄漏率又把连接的密封性作为设计准则。为了解决这些问 题，由PVRC在20世纪70年代和其他技术协会开始进行了一系列研究项目，并已完成了室 温垫片试验（R0TT),根据试验结果提出了新的设计试验方法。美国机械工程师学会 (ASME)专题T.作组(SWG)正在作进一步补充。此外，美国材料试验学会（ASTM)的一个课题组也在评定PVRC提出的垫片密封试验方法，并开始新一轮试验，以起草一个标准使制造厂能够向用户提供新的或改进的垫片系数。这些工作一旦完成，将出现两个重要变化：①新的密封设计的非规定性附录将出现在ASME-Vf-1中，它与现在的附录丨同时有效并最终 替代它，它包括新的垫片常数（Q、《和〇,栽荷设计公式也将相应变动；②颁布执行新的ASTM垫片试验标准，并可用它来确定垫片常数。这些变化将使设计人员可以使用上真正经过垫片制造厂或供应商按照新的标准验证的垫片常数。

    值得指出的是新的垫片常数及方法与传统ASME规范方法不同。后者不考虑垫片连接的密封性，而主要用来确定设计蜾栓栽荷或者用来证明按应力准则法兰尺寸可以满足设计要求。 所以密封设计成功与否仅取决于m和y的稍确与适合程度，而恰恰这些数值是有疑问的《新 的设计方法中的设计参数来自标准试验方法得到的泄漏率数据，因此它考虑了螺栓连接设计 的密封要求，即要求先计算垫片达到和保持相应于一定密封度等级的泄漏率必须的最小预紧 和操作时的密封性参数，然后通过一连串与垫片常数有关的公式计算垫片达到和保持这样的 泄漏水平所必笛的最小垫片应力，从而确定螈栓载荷及尺寸，显然这种做法是科学合理的。

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