为了保障高压自紧式卡箍密封结构安全应用,对高压自紧式卡箍结构的受力进行分析,探讨了高压自紧式卡箍结构的密封机制,采用有限元分析软件ANSYS,以公称直径150 mm高压自紧式卡箍密封结构为例,进行了结构强度仿真。结果表明,高压自紧式卡箍密封结构呈双重密封结构,满足强度要求。密封环和管接头在管道轴向密封以及管道周向密封构成了双重密封结构,其中密封环和管接头接触压力远大于传统法兰结构的密封比压。

在超高内压100 MPa下,利用Solidworks以及Workbench对所设计的复合管封堵头密封结构进行静力学分析以及气密性分析。通过理论建模仿真的方式,对所设计的复合管密封结构进行校核分析、材料选型以及结构优化;探讨基体为HDPE的复合管在超高压作用下,管端封堵头密封结构理论可行性,以及实现密封需满足的材料、结构等条件。结果表明,在超高内压100 MPa的情况下,内径100 mm厚度11 mm的HDPE基体复合管,运用改良后的封堵头结构以及选定的材料,理论上能够实现密封。且材料静力学安全系数可保证在3~5,密封性安全系数可保证在2~4。