DB32T 4486-2023 基于泄漏率的墊片系數和比壓力測試方法

基于泄漏率的墊片系數和比壓力測試方法TestmethodforgasketmaintⅠ前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4試驗設備 6試驗條件 7試驗程序 8試驗報告 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由江蘇省特種設備安全檢驗與節(jié)能標準化技術委員會提出并歸口。本文件起草單位：江蘇省特種設備安全監(jiān)督檢驗研究院、蘇州寶驊密封科技股份有限公司、華東理工大學。1基于泄漏率的墊片系數和比壓力測試方法本文件規(guī)定了法蘭用墊片基于泄漏率的墊片系數和比壓力的測試方法。本文件適用于法蘭用墊片包括非石棉纖維橡膠墊片、橡膠墊片、聚四氟乙烯墊片、膨脹或改性聚四氟乙烯墊片、柔性石墨復合增強墊片、纏繞式墊片、金屬包覆墊片、聚四氟乙烯包覆墊片、具有非金屬覆蓋層的齒形、波形和波齒形金屬墊片等。其他類型墊片亦可參考該方法進行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T12385管法蘭用墊片密封性能試驗方法GB/T15823無損檢測氦泄漏檢測方法3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。墊片系數maintenancefactorm操作條件下，保持螺栓法蘭接頭不發(fā)生泄漏所需要的最小工作墊片應力與介質壓力的比值。比壓力yieldfactory預緊狀態(tài)下，使螺栓法蘭接頭形成初始密封條件所需要的最小壓緊應力。泄漏率leakrate在一定溫度和壓力差的條件下，單位時間介質通過墊片的泄漏量。最大允許泄漏率maximumallowableleakrate在一定工況條件下，單位時間所允許介質通過墊片的最大泄漏量。注：最大允許泄漏率，一般由客戶或用戶根據實際使用工況條件（介質、溫度、壓力等）確定。單位為Pa·m3/s或24試驗設備4.1試驗在專用的墊片綜合性能試驗裝置上進行，試驗裝置由墊片加載系統、介質供給系統、測漏系統及試驗法蘭等組成，基本結構如圖1所示。標引序號說明：1——氦質譜檢漏儀；8——壓力源；2——溫度傳感器；9——油缸；3——壓力傳感器；10——墊片；4——載荷傳感器；11——模擬法蘭；5——位移傳感器；12——側漏空腔；6——標定氣源；7——試驗介質；圖1墊片綜合性能試驗裝置4.2墊片加載系統應能提供規(guī)定的墊片預緊應力并能按設定程序進行持續(xù)的加載、卸載。試驗過程中墊片預緊應力的波動應在規(guī)定值的±2%范圍之內。4.3介質供給系統應能提供規(guī)定的試驗介質壓力。試驗過程中介質壓力的波動應在規(guī)定值的±2%范圍之內。4.4泄漏率測量采用氦泄漏檢測法，氦質譜檢漏儀靈敏度應不低于1×10-10Pa·mGB/T15823的相關要求。4.5試驗法蘭采用模擬法蘭，密封面硬度應不小于45HRC，粗糙度應在3.2μm~6.3μm范圍內。4.6試驗機采用的壓力、溫度等傳感器分辨率應符合GB/T12385的要求。5試樣5.1試樣選取后應在溫度25℃±3℃、相對濕度50%±6%的環(huán)境下放置至少48h。5.2除另有規(guī)定外，試樣尺寸按表1規(guī)定。3表1試驗參數試樣名稱試樣規(guī)格初載荷MPa保持時間總載荷MPa規(guī)定增量MPa非石棉纖維橡膠墊片?109×?61×1.6橡膠墊片7聚四氟乙烯墊片改性聚四氟乙烯墊片膨體聚四氟乙烯墊片柔性石墨復合增強墊片?109×?61×1.6具有非金屬覆蓋層的齒形、波形和波齒形金屬墊片?120×?90×2.5基本型金屬包覆墊片?142×?89×3.06聚四氟乙烯墊包覆片?142×?89×3.0纏繞式墊片?144×?115×?99×?90×4.5帶內環(huán)和定位外環(huán)型776試驗條件6.1試驗溫度應保持在25℃±3℃范圍內。6.2試驗介質采用純度不小于99.9%的氦氣。6.3試驗所采用的初載荷、總載荷、規(guī)定增量、保持時間按表1的規(guī)定。6.4試驗加載、卸載速度為0.2MPa/s±0.02MPa/s。7試驗程序7.1.1測量并記錄墊片原始厚度。7.1.2用溶劑仔細清洗法蘭密封面，墊片對中安裝。7.1.3對墊片施加初載荷，保持一定時間（按表1規(guī)定）。7.1.4通入試驗介質，當介質壓力達到0.1MPa后保持15min，記錄泄漏率。7.1.5以規(guī)定增量增加墊片表面載荷，并保持一定時間（按表1規(guī)定）。7.1.6保持介質壓力15min后記錄泄漏率。7.1.8如果泄漏率大于最大允許泄漏率值，繼續(xù)重復7.1.5和7.1.6，直到泄漏率等于或小于最大允許泄漏率值。7.1.9釋放介質壓力，取出墊片，測量并記錄墊片殘余厚度。47.1.10按公式（1）計算并記錄每個載荷下的墊片比壓力y：y=W/A1……（1）式中：y——墊片比壓力，單位為兆帕（MPaA1——墊片接觸面積，單位為平方毫米（mm2）。7.1.11繪制泄漏率與比壓力y的關系曲線（如圖2所示利用線性插值法計算最大允許泄漏率對應的墊片比壓力y。圖2泄漏率與比壓力y的關系曲線示意圖7.2墊片系數7.2.1測量并記錄墊片原始厚度。7.2.2用溶劑仔細清洗法蘭密封面，墊片對中安裝。7.2.3對墊片施加總載荷，保持一定時間（按表1規(guī)定）。7.2.4通入試驗介質，當介質壓力達到2MPa后保持15min，記錄泄漏率。7.2.5如果泄漏率大于最大允許泄漏率值，則提高載荷至1.5倍規(guī)定總載荷值（應低于墊片抗壓強度保持介質壓力15min后記錄泄漏率。7.2.6以規(guī)定增量降低墊片表面載荷，并保持一定時間（按表1規(guī)定）。7.2.7保持介質壓力15min后記錄泄漏率。7.2.9釋放介質壓力，取出墊片，測量并記錄墊片殘余厚度。7.2.10按公式（2）計算并記錄每個載荷下的墊片系數m：m=(W-A2P)/A1P