摘要
【目的】解决石油化工领域设备的管道法兰连接系统的泄漏问题。【方法】以管道法兰连接系统为研究对象,分析了法兰、垫片、螺栓等组件的几何形状和材料属性,探究了管道法兰连接系统的密封性能,基于ANSYS软件建立了管道法兰连接系统的三维有限元模型,并运用有限元分析方法对其结构和热传递性能进行了深入研究。【结果】法兰连接上的温度从内壁面向外壁面逐渐降低,热量从内向外逐渐扩散,最高温度为300°C,最低温度为166.24°C,分别出现在法兰的内壁和螺栓的中部。在预紧力4 kN、内压3 MPa的工况下,法兰的最大应力为431.67 MPa,出现在法兰凸台上;最大位移为0.11 mm,出现在密封面外缘,满足管道法兰设计的安全值要求,充分验证了法兰的安全性和密封性。【结论】本研究可为法兰连接的设计和优化提供理论依据和实践指导,有效保证管道法兰连接系统的安全运行,延长设备使用寿命。
基金
2024年院级教学改革研究项目“‘药物分析’混合课堂教学模式创新”(JYXM202406)。
