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UDC621.643.412-762:620.165.2
J15
GB
中华人民共和国国家标准
GB12385-90
管法兰用垫片密封性能试验方法
Test method for sealing characteristics
of gaskets for pipe flanges
1990-06-23发布
1991-07-01实施
国家技术监督局发布
中华人民共和国国家标准
管法兰用垫片密封性能试验方法
GB12385-90
Test method for sealing charact eristics of
gaskets for pipe flanges
1主题内容与适用范围
本标准规定了管道法兰用垫片密封性能的A、B两种试验方法。
本标准的两种试验方法均适用于石棉橡胶垫片聚四氟乙烯包复垫片、金属包复垫片、缠绕式垫
片及金属垫片。
2引用标准
GB150钢制压力容器
GB9115.14PN10.0Ma(100bar)凸面对焊钢制管法兰
3试验方法A
3.1试验装置
试验在专用的垫片综合试验装置上进行。试验装置主要由垫片加载系统、介质给定系统、测漏系
统、机架及试验法兰组成,如图1所示。
3.1.1垫片加载系统应能提供规定的垫片预紧应力试验过程中垫片载荷的波动应小于规定值的
5%,并能控制恒定的加载、卸载速度。
3.1.2试验介质给定系统应能提供规定的试验介质压力试验过程中介质压力波动应小于规定值的
0.5%
3.1.3测漏系统
测漏采用状态方程法。在垫片外侧、上下法兰面间设置一个密闭的环形测漏空腔,测漏空腔的初
始容积V及容积变化修正系数K1应经严格标定。测漏系统分辨率应不低于10-6cm3,系统误差应
不大于0.5%
3.1.4试验法兰采用刚性模拟平面法兰,法兰厚度与直径之比为3,法兰材料的强度极限
≥500MPa(50.98kgf/mm2);密封面硬度不小于HRC40;密封面表面粗糙度R应在5~10μm
之间(相当于)。
3.2试验条件
试验温度:15~25℃
垫片预紧应力:根据垫片的种类选择确定
试验介质:99.9%的工业氮气
试验介质压力:取公称压力的1.1倍。
国家技术监督局1990-06-23批准
1991-07-01实施
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图1垫片密封性能试验装置(适用于试验方法A)
1标准容器2测漏空腔;3一法兰4一垫片5一油缸与浮头
6一压力源;7试验介质8一标定气源;9一位移传感器;
10一拉压传感器;1压力传感器;12一温度传感器13一微压
传感器14数据采集系统
3.3操作程序
3.3.1用丙酮仔细清洗法兰密封面,垫片对中安装。
3.3.2按3.2条的规定,对垫片施加预紧应力,达到规定值后保持15min
3.3.3标定测漏空腔的初始容积及容积变化修正系数
3.3.3.1测漏空腔初始容积按式(1)标定:
V=(-2)(1)
式中:V测漏空腔的初始容积,cm3
VB—标准容器的容积,cm3
PB
标准容器的压力,Pa(mmH2O)
测漏空腔中给定的压力,Pa(mmH2O)
P2—标准容器与测漏空腔连通后的平衡压力,Pa(mmH2O)
3.3.3.2容积变化修正系数按式(2)标定:
△P
△Tk
1=△DG
式中:K1一—容积变化修正系数,cm3/mm
△DG标定过程中垫片压缩量的增量,mm;
△P标定过程中测漏空腔内的压力增量,Pa(mmH2O)
P—标定终了时测漏空腔内的压力与环境大气压之差,Pa(mmH2O)
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GB12385-90
r-环境大气压力,Pa(mmH2O)
T标定过程中测漏空腔内温度增量,K
T标定终了时,测漏空腔内的温度与环境温度差,K
T环境大气压绝对温度,K
3.3.4按3.2条(试验条件)要求,通入试验介质,当介质压力达到规定值后保持10min。
3.3.5记录测漏开始时测漏空腔内的压力P1、垫片的压缩量DG及测漏空腔的温度T1并开始记时,
2min后记录测漏结束时测漏空腔内的压力P2、垫片的压缩量Dc2及测漏空腔的温度T2
3.4泄漏率计算
泄漏率按式(3)计算:
LR=D+p+pt+(3)
式中:L泄漏率,cm3/s
st标准大气压力,1.01325×105Pa(10333mmH2O)
Tst--标准状态下大气绝对温度,273.16K
p测漏空腔内压力与环境压力差(P2-pr),Pa(mmH2O
T—测漏空腔内温度与环境温度差(T2-Tr),K;
Ve—测漏空腔内的初始容积,cm3
t——测漏时间,120s
K容积变化修正系数,cm3/mm
D测漏过程中,垫片压缩量的变化量(DG2-DG1),mm
△p测漏过程中,测漏空腔内压力的变化量(pz-p),Pa(mmH2O)
△T测漏过程中,测漏空腔内温度的变化量(T2-T1),K
4试验方法B
4.1代号
螺栓总载荷,N
D垫片外径,mm
di垫片内径,mm
A垫片面积,cm2
Ap垫片内面积,cm2
p试验压力,MPa
y—垫片预紧应力,MPa
m垫片系数
p标准压力,101.3kPa
pr环境大气压力,kPa
P玻璃量管中水高度为h1时的压力,kPa
P2玻璃量管中水高度为h2时的压力,kPa
P3玻璃量管中水高度为h3时的压力,kPa
h:—在p,压力下玻璃量管中水的高度,mm
h2开阀后玻璃量管中水的高度,mm
h3试验结束时玻璃量管中水的高度,mm
V1—测量系统的容积,cm3
V2开阀后的容积,cm3
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3试验结束时的容积,cm3
1试验开始时玻璃量管上的刻度值,cm3
C2开阀后玻璃量管上的刻度值,cm3
C3试验结束时玻璃量管上的刻度值,cm3
T1试验开始时的温度,K
开阀后的温度
T3试验结束时的温度,K
T标准温度,273.15K
TA环境大气绝对温度,K
t—试验时间,s
K2压力换算系数,0.00142×1013kPa/mmH2O
14.7
Vs标准状态下的泄漏量,cm3
L标准状态下的泄漏率,cm3/s
4.2试验装置
试验装置主要由试验容器及测漏系统两大部分组成,如图2及图3所示。
图2试验容器剖面图(适用于试验方法B)
1一底板;2-钢管3一环形测漏空腔接口4金属密封板5一对焊法兰
6一应变螺栓;7接读数装置18封板:9-“O形密封环10一环形测漏
空腔11一试验垫片