管法蘭用墊片密封性能試驗(yàn)方法管法蘭用墊片密封性能試驗(yàn)方法范圍本文件描述了測(cè)漏空腔增壓法方法壓降法方法及氦質(zhì)譜真空測(cè)漏法方法三種測(cè)定管法蘭用墊片密封性能的方法。本文件適用于非金屬平墊片纏繞式墊片聚四氟乙烯包覆墊片金屬包覆墊片柔性石墨復(fù)合增強(qiáng)墊片金屬齒形組合墊片金屬波齒復(fù)合墊片的密封性能測(cè)定。其他類(lèi)型的墊片參考執(zhí)行。規(guī)范性引用文件本文件沒(méi)有規(guī)范性引用文件術(shù)語(yǔ)和定義本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義測(cè)漏空腔增壓法(概述適用于介質(zhì)為氮?dú)饣蚝庑孤┞试?0-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)范圍的管法蘭用墊片以下簡(jiǎn)稱(chēng)墊片密封性能試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置由墊片加載系統(tǒng)試驗(yàn)介質(zhì)供給系統(tǒng)測(cè)漏系統(tǒng)及試驗(yàn)法蘭等組成如圖1所示 墊片加載系統(tǒng)應(yīng)能提供規(guī)定的墊片預(yù)緊比壓并能控制恒定的加載速度和卸載速度。試驗(yàn)過(guò)程中墊片預(yù)緊比壓的波動(dòng)應(yīng)在規(guī)定值的%。當(dāng)墊片預(yù)緊比壓小于或等于5a時(shí)加載速度和卸載速度應(yīng)為2當(dāng)墊片預(yù)緊比壓大于5a時(shí)加載速度和卸載速度應(yīng)為5。 試驗(yàn)介質(zhì)供給系統(tǒng)應(yīng)能提供規(guī)定的試驗(yàn)介質(zhì)壓力。試驗(yàn)過(guò)程中介質(zhì)壓力的波動(dòng)應(yīng)在規(guī)定值的%。 測(cè)漏系統(tǒng)分辨率不應(yīng)低于10-5cm3/s標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。在墊片外側(cè)上下法蘭面間設(shè)置一個(gè)密閉的環(huán)形測(cè)漏空腔測(cè)漏空腔的容積VC應(yīng)經(jīng)標(biāo)定。試驗(yàn)法蘭采用模擬法蘭密封面為平面。試驗(yàn)法蘭應(yīng)具有足夠的剛度以確保能承受加載載荷并不發(fā)生因壓板變形而影響墊片表面比壓的情況。法蘭材料的彈性模量應(yīng)為GPa~密封面硬度應(yīng)為密封面表面粗糙度Ra應(yīng)為。測(cè)量試驗(yàn)介質(zhì)壓力的傳感器量程宜為試驗(yàn)介質(zhì)壓力的5倍~2倍準(zhǔn)確度等級(jí)不應(yīng)低于5級(jí)分辨率不低于測(cè)量測(cè)漏空腔溫度的溫度傳感器的分辨率不低于1℃ 測(cè)量測(cè)漏空腔壓力的微壓力傳感器量程不應(yīng)大于準(zhǔn)確度等級(jí)不應(yīng)低于5級(jí)分辨率不低于。標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明—標(biāo)準(zhǔn)容器 8—標(biāo)定氣源—測(cè)漏空腔 9—位移傳感器—模擬法蘭 —載荷傳感器—墊片 —壓力傳感器—油缸 —溫度傳感器—壓力源 —微壓力傳感器—試驗(yàn)介質(zhì) —數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖1測(cè)漏空腔增壓法的試驗(yàn)裝置示意試樣試樣準(zhǔn)備試樣選取后應(yīng)在溫度℃相對(duì)濕度%的環(huán)境下放置不少于48h。試樣從上述環(huán)境中取出到試驗(yàn)開(kāi)始前不應(yīng)超過(guò)30。試樣尺寸除另有規(guī)定外DN80mm試樣尺寸測(cè)量 墊片厚度用分度值不大于2mm的量具測(cè)量以等弧三點(diǎn)測(cè)量值的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果。 墊片直徑內(nèi)徑Di和外徑Do)用分度值不大于2mm的量具測(cè)量以等弧三點(diǎn)測(cè)量值的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果。試驗(yàn)條件推薦試驗(yàn)條件見(jiàn)表也可由文件使用者協(xié)商確定表1推薦試驗(yàn)條件試樣名稱(chēng)墊片預(yù)緊比壓試驗(yàn)溫度試驗(yàn)介質(zhì)試驗(yàn)介質(zhì)壓力無(wú)纖維增強(qiáng)橡膠墊片不低于%的工業(yè)氮?dú)饣蛘卟坏陀?的氦氣無(wú)石棉纖維橡膠墊片聚四氟乙烯墊片填充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(fù)合增強(qiáng)墊片非金屬聚四氟乙烯包覆墊片1倍公稱(chēng)壓纏繞式墊片1倍公稱(chēng)壓金屬包覆墊片1倍公稱(chēng)壓金屬齒形組合墊片1倍公稱(chēng)壓金屬波齒復(fù)合墊片1倍公稱(chēng)壓試驗(yàn)程序用溶劑如丙酮清洗法蘭密封面墊片對(duì)中安裝按2和表1的規(guī)定對(duì)墊片施加預(yù)緊比壓達(dá)到規(guī)定值后保持15 測(cè)漏空腔容積的標(biāo)定應(yīng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成重復(fù)3次以3次測(cè)試計(jì)算得到的C值的算術(shù)平均值作為測(cè)漏空腔的容積每次獲得的C值對(duì)平均值的偏差不應(yīng)大于%。測(cè)漏空腔容積按式標(biāo)定 式中VC測(cè)漏空腔的容積單位為立方厘米3VB標(biāo)準(zhǔn)容器的容積單位為立方厘米P2V標(biāo)準(zhǔn)容器與測(cè)漏空腔連通后的絕對(duì)壓力單位為兆帕PB標(biāo)準(zhǔn)容器中的初始絕對(duì)壓力單位為兆帕PC測(cè)漏空腔中通入的試驗(yàn)介質(zhì)的絕對(duì)壓力單位為兆帕按3和表1的規(guī)定通入試驗(yàn)介質(zhì)當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到規(guī)定值后保持10 開(kāi)始測(cè)漏記錄測(cè)漏開(kāi)始時(shí)測(cè)漏空腔內(nèi)的壓力和溫度并開(kāi)始計(jì)時(shí)記錄測(cè)量結(jié)束時(shí)測(cè)漏空腔內(nèi)的壓力和溫度。測(cè)量時(shí)間視泄漏率大小而定通常為20。試驗(yàn)次數(shù)從同一樣本中選取若干個(gè)試樣并隨機(jī)抽取不少于3個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)泄漏率計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果泄漏率計(jì)算基于理想氣體定律并按式計(jì)算 P11LV 1式中LN氮?dú)鉃榻橘|(zhì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積泄漏率單位為立方厘米每秒標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài));LH氦氣為介質(zhì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積泄漏率單位為立方厘米每秒標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài));Tst標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下大氣絕對(duì)溫度單位為開(kāi)爾文Pst標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下大氣壓力單位為兆帕VC測(cè)漏空腔的容積單位為立方厘米3 測(cè)漏時(shí)間單位為秒P1測(cè)漏開(kāi)始時(shí)測(cè)漏空腔內(nèi)的絕對(duì)壓力單位為兆帕T1測(cè)漏開(kāi)始時(shí)測(cè)漏空腔的絕對(duì)溫度單位為開(kāi)爾文P2測(cè)漏結(jié)束時(shí)測(cè)漏空腔內(nèi)的絕對(duì)壓力單位為兆帕T2測(cè)漏結(jié)束時(shí)測(cè)漏空腔的絕對(duì)溫度單位為開(kāi)爾文最終試驗(yàn)結(jié)果取所有計(jì)算值的算術(shù)平均值并修約至兩位有效數(shù)字壓降法方法概述適用于介質(zhì)為氮?dú)饣蚝庑孤┞蔐V在10-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)范圍的墊片密封性能試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置主要由墊片加載系統(tǒng)試驗(yàn)介質(zhì)供給系統(tǒng)測(cè)漏系統(tǒng)和試驗(yàn)法蘭等組成如圖2所示標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明—溫度傳感器 —閥門(mén)—壓力傳感器 —閥門(mén)—載荷傳感器 —試驗(yàn)介質(zhì)—模擬法蘭上 —緩沖罐—墊片 —壓力源—模擬法蘭下 —密封空腔—油缸 —數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)—閥門(mén) —放空管路及閥門(mén)標(biāo)準(zhǔn)容器圖2壓降法的試驗(yàn)裝置示意墊片預(yù)緊比壓的施加按2的規(guī)定通入的試驗(yàn)介質(zhì)應(yīng)符合3的規(guī)定測(cè)漏采用密封空腔壓降法密封空腔的容積VS應(yīng)經(jīng)標(biāo)定 壓力傳感器量程不大于10誤差不大于全量程的%準(zhǔn)確度等級(jí)不應(yīng)低于5級(jí)分辨率不低于。 差壓傳感器量程不大于誤差不大于全量程的%準(zhǔn)確度等級(jí)不應(yīng)低于5級(jí)分辨率不低于。試驗(yàn)法蘭應(yīng)符合5的規(guī)定測(cè)量密封空腔溫度的溫度傳感器應(yīng)符合7的規(guī)定試樣試樣準(zhǔn)備試樣尺寸和試樣尺寸測(cè)量按3執(zhí)行試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件按4執(zhí)行試驗(yàn)程序用溶劑如丙酮清洗法蘭密封面墊片對(duì)中安裝按2和表1的規(guī)定對(duì)墊片施加預(yù)緊比壓達(dá)到規(guī)定值后保持15 密封空腔容積的標(biāo)定應(yīng)在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成重復(fù)3次以3次測(cè)得的S值的算術(shù)平均值作為密封空腔的容積各次測(cè)得的S值對(duì)平均值的偏差不應(yīng)大于%。標(biāo)定步驟如下:系統(tǒng)放空向密封空腔中通入絕對(duì)壓力為PB的試驗(yàn)介質(zhì)測(cè)出密封空腔與標(biāo)準(zhǔn)容器相連通后的平衡絕對(duì)壓力Pe密封空腔的容積按式計(jì)算 e式中VS密封空腔的容積單位為立方厘米3VB標(biāo)準(zhǔn)容器的容積單位為立方厘米PB標(biāo)準(zhǔn)容器中的初始絕對(duì)壓力單位為兆帕PS密封空腔中通入的試驗(yàn)介質(zhì)的絕對(duì)壓力單位為兆帕Pe標(biāo)準(zhǔn)容器與密封空腔連通后的絕對(duì)壓力單位為兆帕按3和表1的規(guī)定通入試驗(yàn)介質(zhì)當(dāng)介質(zhì)壓力達(dá)到規(guī)定值后保持10 開(kāi)始測(cè)漏記錄測(cè)漏開(kāi)始時(shí)密封空腔內(nèi)的壓力和溫度并開(kāi)始計(jì)時(shí)記錄測(cè)量結(jié)束時(shí)密封空腔內(nèi)的壓力和溫度。測(cè)量時(shí)間視泄漏率大小而定通常為20。試驗(yàn)次數(shù)從同一樣本中選取若干個(gè)試樣并隨機(jī)抽取不少于3個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)泄漏率計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果泄漏率計(jì)算基于理想氣體定律并按式計(jì)算 P4LV 4式中LN氮?dú)鉃榻橘|(zhì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積泄漏率單位為立方厘米每秒標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài));LH氦氣為介質(zhì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積泄漏率單位為立方厘米每秒標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài));Tst標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下大氣絕對(duì)溫度單位為開(kāi)爾文Pst標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下大氣壓力單位為兆帕VS密封空腔的容積單位為立方厘米3 測(cè)漏時(shí)間單位為秒P3測(cè)漏開(kāi)始時(shí)密封空腔內(nèi)的絕對(duì)壓力單位為兆帕T3測(cè)漏開(kāi)始時(shí)密封空腔內(nèi)的絕對(duì)溫度單位為開(kāi)爾文P4測(cè)漏結(jié)束時(shí)密封空腔內(nèi)的絕對(duì)壓力單位為兆帕T4測(cè)漏結(jié)束時(shí)密封空腔內(nèi)的絕對(duì)溫度單位為開(kāi)爾文最終試驗(yàn)結(jié)果取所有計(jì)算值的算術(shù)平均值并修約至兩位有效數(shù)字氦質(zhì)譜真空測(cè)漏法(概述適用于介質(zhì)為純度不低于的氦氣泄漏率LV在10-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)范圍的墊片密封性能試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置主要由墊片加載系統(tǒng)試驗(yàn)介質(zhì)供給系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)和試驗(yàn)法蘭等組成如圖3所示標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明—氦質(zhì)譜儀 7—真空泵—測(cè)漏空腔 8—壓力傳感器—模擬法蘭 9—氦氣瓶—墊片 —位移傳感器—油缸 —載荷傳感器—壓力源 —數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)圖3氦質(zhì)譜真空測(cè)漏法的試驗(yàn)裝置示意墊片預(yù)緊比壓的施加按2的規(guī)定通入的試驗(yàn)介質(zhì)應(yīng)符合3的規(guī)定試驗(yàn)法蘭應(yīng)符合5的規(guī)定氦質(zhì)譜檢漏儀推薦檢測(cè)范圍為10-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))~10-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)分辨率不低于試樣試樣準(zhǔn)備試樣尺寸和試樣尺寸測(cè)量按3執(zhí)行試驗(yàn)條件試驗(yàn)條件按4執(zhí)行試驗(yàn)程序用軟棉布蘸溶劑如丙酮清洗上下模擬法蘭的表面將墊片對(duì)中放置到模擬法蘭之間按2和表1的規(guī)定對(duì)墊片施加預(yù)緊比壓達(dá)到規(guī)定值后保持15 打開(kāi)真空泵將管路抽真空至表壓-1MPa以下通入氦氣對(duì)管路及密封腔內(nèi)的氣體進(jìn)行置換反復(fù)2次然后關(guān)閉真空泵及其管路閥門(mén)。 打開(kāi)氦氣瓶向密封腔內(nèi)通入試驗(yàn)介質(zhì)利用減壓閥調(diào)整氦氣介質(zhì)壓力至規(guī)定的試驗(yàn)介質(zhì)壓力使用氦質(zhì)譜儀開(kāi)始檢漏5n后待泄漏率數(shù)值穩(wěn)定記錄泄漏率值。關(guān)閉氦氣瓶閥門(mén)關(guān)閉氦質(zhì)譜儀放掉密封腔內(nèi)的氦氣停止試驗(yàn)試驗(yàn)次數(shù)從同一樣本中選取若干個(gè)試樣并隨機(jī)抽取不少于3個(gè)試樣進(jìn)行試驗(yàn)泄漏率計(jì)算和試驗(yàn)結(jié)果最終試驗(yàn)結(jié)果取所有計(jì)算值的算術(shù)平均值并修約至兩位有效數(shù)字試驗(yàn)方法的選用和注意事項(xiàng)根據(jù)3種試驗(yàn)方法的泄漏率測(cè)試范圍以及測(cè)試對(duì)象預(yù)估的泄漏率范圍選用合適的試驗(yàn)方法 若測(cè)試對(duì)象的泄漏率范