柔性石墨金属齿形垫以其特殊的结构型式和优异的密封性能越来越多地应用于石化装置法兰密封结构中,并在许多场合逐渐替代了柔性石墨缠绕垫片。采用自主研制的垫片综合性能试验装置,开展柔性石墨金属齿形垫和缠绕垫的压缩回弹和密封性能试验,对比分析了两种类型垫片的压缩回弹曲线、回弹模量以及加载/卸载过程中垫片的泄漏率与垫片表面压力的关系,依据ASTM F3149试验标准测得了两种垫片的预紧比压y和垫片系数m。结果表明:垫片表面压力相对较小时,齿形垫较缠绕垫更易产生压缩变形,但当垫片表面压力超过40 MPa时,齿形垫的压缩曲线出现明显拐点,垫片较难产生压缩变形;两种类型垫片的回弹模量均随垫片初始表面压力的增大而增大,齿形垫的回弹模量要远大于缠绕垫;相同垫片表面压力下,齿形垫的泄漏率低于缠绕垫;推荐的金属齿形垫片的预紧比...

针对航天器大直径人孔及燃料贮箱在极限温度下的密封问题,基于ANSYS建立大尺寸蓄能密封环三维分析模型,在常温下通过压缩回弹性能、线载荷、密封接触面比压分布研究,得到蓄能密封环最佳压缩比例应在20%左右。在最佳压缩比20%下对低温(-196℃)和高温(176℃)工况下密封环密封性能进行有限元模拟分析。结果表明,该密封环低温工况下密封性能较常温工况没有明显变化,而高温工况下则有一定降低。在不同压力工况下对密封环进行氦气泄漏检测实验,发现该密封环常温工况下泄漏量小于低温工况和高温工况;在同一温度下密封压力变化时密封泄漏量变化较小。实验结果表明,该大直径密封环对密封面平面度要求较高,应严格控制安装及加工精度。