某核电站二回路蒸汽疏水系统电路上,金属硬密封启动球阀运转若干年后形成阀身冲坏、阀后管道内壁减薄,最后致使管道穿孔后高温蒸汽泄漏。本文通过对故障球阀与管道的多层次解析,找到球阀故障产生的主因,并给出建设性意见以提升核电机组二回路球阀运转的安全性,还对同种类金属原料硬密封球阀的预防性修理工作提出建议。

对金属密封固定球阀的泄漏原因进行了探讨,并通过有限元模拟分析和流体模拟分析法,分别对金属密封固定球阀的球体以及球体与阀座组件进行了分析,为球体和阀座的弹性变形分析提供参考依据。

嫦娥五号探测器的月球样品封装装置采用了一种金属密封技术,嫦娥五号也证明了这种密封技术的正确性,但这种金属密封的参数是通过大量的实验得到的,为此,本文通过对大量实验数据的分析,为这种金属密封结构提出了一种计算方法和相应的参数模型,计算值和实验测试结果的误差不大于5%,该算法符合了设计偏差的要求。研究成果对嫦娥五号月球样品封装技术应用的推广具有重要的参考价值。

环形平面金属密封是采气树闸板阀的重要密封部位,其密封性能直接影响采气效率。为研制超高压环境下使用的环形平面金属密封,优选出不锈钢718作为密封材料,并通过试验得出满足金属密封密封条件所需最小接触应力与压力之间的关系。将最小接触应力代入建立的金属密封内阀座-闸板有限元模型,分析座端面直径、金属密封密封面宽度对密封性能的影响,以及不同温度条件下的接触应力分布。仿真结果表明:内阀座端面直径越大,金属密封的可靠性越高;密封面宽度对密封性能无明显影响。对研制的环形平面金属密封的超高压试验,结果显示,在140 MPa压力下其仍能保持良好的密封性能,验证该金属密封在超高压情况下使用的可靠性。

为解决高温空气蝶阀的内部密封和高寿命问题,该文提出一种基于弹性元件理念设计涨圈的方法,以某运输飞机引气系统交叉引气活门的密封涨圈为例的开展设计、弹力计算和开口尺寸计算,并结合该活门的耐久试验验证结果,证明该设计方法能够实现空气蝶阀的内部密封和高寿命,具有合理性和可行性,能够保证为空气蝶阀的涨圈密封设计定义提供理论基础。

建立w形金属密封环的有限元模型，计算其不同工况下的静力学状态，并以此为基础探究w形环最大Von Mises应力与最大接触应力的影响因素。运用ANSYS模拟w形环在不同工况下加载卸载的全过程，探究w形环回弹率的各种影响因素。结果表明：在计算范围内，壁厚和压缩量的增加使最大接触应力平稳增大，密封性能提高，波高和温度的增加使最大接触应力下降，密封性能下降；壁厚和压缩量的增加使回弹率降低，波高与介质压力的增加使回弹率升高。

安全性和密封可靠性是衡量井口装置的一项重要指标,相比于橡胶密封结构和方式而言,金属密封具有独特的优势,特别是对于一些高温、高压、高含硫的恶劣工况,金属密封的可靠性尤为突出,文中对国内外知名井口装置和采油树制造商广泛应用的金属密封情况进行了对比,并对不同结构的密封机理和优缺点进行了分析,同时根据实际情况对油管头金属密封的研究重点提出了一些观点。

介绍了空心金属0形密封环、C密封（C—Seal）、E密封（E—Seal）等几种典型的弹性金属密封，阐述了几种密封的各自特点，以及与产品相关的材料、生产工艺等内容，探讨了国内同行业与国外在产品与技术上的差距，指出了我国在弹性金属密封产品上的发展方向。