法兰联接强度和密封性能的有限元分析

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Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＦｏｃｕｓｉｎｇＯｉｌｓｅａｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｓｓｅｍｂｌｅｄｂｙｆｌａｎｇｅｓ．ｇａｓｋｅｔｓａｎｄｂｏｌｔｓ．ｎｕｍｅｒｉｃａ１ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓＯｆＤＮ２００ｍｍａｎｄＤＮ４５０ｍｍｐｉｐｅｌａｆｎｇｅｓｕｎｄｅｒｐｒｅｔｅｎｓｉｏｎｏｒｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙＦＥＭＡＮＳＹＳ
第４２卷第１０期２０１３年１０月
当
代
陀
工
ＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖ０］．４２．ＮＯ．ｉ０Ｏｃｔｏｂｅｒ．２０Ｉ３
摘
要：针对由法兰、垫片和螺栓组成的密封联接系统，应用有限元ＡＮＳＹＳ软件，分别建立预紧、操作况
下ＤＮ２００及ＤＮ４５０两组管道法兰数值计算模型，并得到了其模拟的应力分布。依据ＡＮＳＹＳ计算结果，按照ＪＢ４７３２分析设计标准对法兰及螺栓应力进行分类、强度评定；以垫片应力和法兰转角两个方而进行密封性能评定。最后通过对比分析得影响法兰密封性能的重要因素。关键词：螺栓法兰；密封性能；有限元；强度分析
法兰联接强度和密封性能的有限元分析
张斯亮，杨宇峰，王峰，张宇，李秉旭。，张瑞杰。
（１．辽宁石油化工大学，辽宁抚顺１１３００１；２中同寰球１／：程公司辽宁分公司，辽宁抚顺１１３００６：３．中国石油抚顺石化公司石油厂，辽宁抚顺１１３００１）
ＺＨＡＮＧＳｉ — ｌｉａｎｇ，ＹＡＮＧＹｕ－ｆｅｎｇ２，ＷＡＮＧｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＹｕ，ＬＩＢｉｎｇ－ｘｕ，ＺＨＡＮＧＲｕｉ－ｊｉｅ
（１．ＬｉａｏｎｉｎｇＳｈｉｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＦｕｓｈｕｎ１１３００１，Ｃｈｉｎａ；２．ＨＱＣＥＣＬｉａｏｎｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＦｕｓｈｕｎ１１３００６，Ｃｈｉｎａ；３．ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＦｕｓｈｕｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙＮＯ．３Ｒｅｉｆｎｅｒｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＦｕｓｈｕｎ１１３００１，Ｃｈｉｎａ）
文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０４６０（２０１３）１０ — １４６８ — ０４中图分类号：ＴＱ０１５
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ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｅａｌｉｎｇＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄＳｔｒｅｓｓＩｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｔｈｅＦｌａｎｇｅ
ｓｏｆｔｗａｒｅ．ａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｖｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒｅｓｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＡＮＳＹＳ．ｔｈｅｓｔｒｅｓｓ
ｉｎｔｅｎｓｉｔｙｏｆｌａｆｎｇｅｓａｎｄｂｏｌｔｓｗｅｒｅｃｌａｓｓｉｉｅｆｄａｎｄｅｖａｌｕａｔｅｄｂｙｄｅｓｉｇｎｓｔａｎｄａｒｄＪＢ４７３２．Ｉｔｓｓｅａｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄｆｒｏｍｔｗｏａｓｐｅｃｔｓｏｆｇａｓｋｅｔｓｔｒｅｓｓａｎｄｌａｆｎｇｅｄｅｌｅｆｃｔｉｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｓｅａｌｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌａｆｎｇｅｓｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｏｌｔｌａｆｎｇｅ；Ｓｅａｌｉｎｇ；ＦＥＭ：Ｓｔｒｅｓｓａｎａｌｙｓｉｓ