管法兰用垫片高温密封机能试验步骤之测漏空腔增压法。
1、概述
合用于介质为氮气或氦气,泄漏率 LNV 或 LHV 在 10-5cm?/s(尺度状态)~10-2cm?/s(尺度状态)领域的垫片高温密封机能试验。
2、试验装置
2.1 装置组成
试验在专用的垫片高温密封机能试验装置上进行。试验装置由垫片加载系统、试验介质供给系统、加热及温度测控系统、冷却系统、泄漏率丈量系统、数据采集系统及仿照法兰等组成。测漏空腔增压法试验装置示意如图 1 所示。
2.2 垫片加载系统
垫片加载系统应能提供划定的垫片预紧比压并能节造恒定的加载和卸载快率。试验过程中,应能节造垫片预紧比压的颠簸不大于划定值的 ±2%。
2.3 试验介质供给系统
试验介质供给系统应能提供划定的试验介质压力。试验介质供给系统的管路接头应拥有优良的密封性。
2.4 加热及温度测控系统
加热及温度测控系统应能使仿照法兰和试验垫片达到划定的试验温度。试验过程中温度的颠簸不应超过 ±0.2℃,上、下两仿照法兰间的温度差不应超过 1℃。加热装置应采取;ご胧,以免试验过程中对人身造成中伤。
应在上、下仿照法兰靠近垫片处各设置至少1处测温装置,正确度等级不应低于 B 级,分辨率不应低于 0.1℃。
2.5 冷却系统
当试验温度较高时,试验装置应配置冷却系统,以预防高温对装置部件的危险,试验实现后可加快试验压板的冷却,缩短试验功夫。
2.6 泄漏率丈量系统
在垫片表侧、高凳专兰面间设置一个密关的环形测漏空腔,测漏空腔的容积 VC 应经标定。
微压传感度量程不应大于 5kPa,正确度不应低于 0.5 级,分辨率不应低于 0.5Pa。
2.7 数据采集系统
数据采集系统应能实时纪录并存储试验过程中载荷传感器、压力传感器、微压传感器、温度传感器的示值。
2.8 仿照法兰
试验法兰应选取仿照法兰,密封面型式应为平面。试验法兰应拥有足够的刚度,以确保在试验温度下能接受加载载荷,且不产生因压板变形而影响垫片表表应力的情况。法兰平面度允差应幼于 0.15mm,法兰密封面硬杜爪为 40HRC~50HRC,密封面表表粗糙度 Ra 应为 3.2μm~3μm。
3、试验前提
3.1 试验预紧比压
试验预紧比压由供需双方约定,最大不超过试验装置加载能力。试验过程中垫片预紧比压的颠簸应在划定值的 ±2% 领域之内。当垫片预紧比压幼于或蹬宗 35MPa 时,加载和卸载快率为 0.2MPa/s;当垫片预紧比压大于 35MPa 时,加载和卸载快率为 0.5MPa/s。
3.2 试验温度
试验温杜咨供需双方约定。试验过程中试验温度取上、下仿照法兰处测温装置测得的温度的均匀值。推荐的升温快率为(2±0.2)℃/min。
3.3 试验介质
试验介质为氮气或氦气,纯度不应低于 99.9%,试验介质压力由供需双方约定。
3.4 测漏功夫
测漏功夫应凭据被测垫片泄漏率大幼确定,且不少于 2min。为减幼丈量误差,测漏功夫的拔取应保障在测漏实现时微压传感器示值不低于 10Pa。

标引序号注明:
1——阀门;2——阀门;3——缓冲罐;4——压力传感器;5——阀门;6——真空泵;7——阀门;
8——加载机构;9——数据采集系统;10——微压传感器;11——尺度容器;12——阀门;
13——阀门;14——机架;15——载荷传感器;16——上温度传感器;17——测漏空腔;
18——下温度传感器;19——上冷却板;20——上隔热板;21——上加热板;
22——上仿照法兰;23——试验垫片;24——下仿照法兰;25——下加热板;
26——下隔热板;27——下冷却板;28——载荷传动机构。
图 1 测漏空腔增压法试验装置示意
4、试验法式
4.1 用溶剂(如丙酮)仔细洗濯试验法兰密封面,垫片对中装置。
4.2 对垫片施加划定的预紧比压,达到划定值(见 3.1)后维持 15min。
4.3 按 GB/T 12385-2025 中 4.5.3 的划定对测漏空腔容积进行标定。
4.4 按划定的升温快率进行升温,达到划定温度(见 3.2)后维持 4h。
4.5 打开真空泵,管路抽真空至表压 -0.1MPa,通入试验介质对管路及密封腔内的气体进行置换,而后关关真空泵及其管路阀门,并沉复 1 次。
4.6 向密封腔内通入试验介质,达到划定压力(见 3.3)后保压 10min,观察密封腔内压力的变动。若密封腔内压力降落值超过 0.05MPa,批注泄漏率过大,终场试验;若压力降落值未超过 0.05MPa,则起头下一步。
4.7 起头测漏,纪录测漏起头时测漏空腔内的压力 PA1 和试验温度 TA1,并起头计时,达到测漏功夫跋文录测漏实现时测漏空腔内的压力 PA2 和试验温度 TA2。
4.8 试验实现后,放空试验介质,关关加热系统,卸载垫片预紧比压,并维持冷却系统运行直至系统温度降至室温。
5、试验次数
统一样本试验次数不少于 3 次。
6、泄漏率推算和试验了局
6.1 尺度状态下的气体体积泄漏率应按公式(1)推算:

6.2 最终试验了局取所有推算值的算术均匀值并建约至两位有效数字。