[实用新型]承压端盖法兰动态密封性能检测装置

说明书

本实用新型属于冲击动力学技术领域，具体涉及一种承压端盖法兰动态密封性能检测装置。承压端盖法兰动态密封性能检测装置包括液压缸、活塞和端盖，液压缸一端安装活塞，液压缸的另一端设置用于安装端盖的法兰，端盖通过螺栓与法兰相连，端盖和法兰之间设置密封结构；端盖的中心设置有压力传感器，端盖与法兰之间设置有位移传感器，用于连接端盖和法兰的螺栓上沿轴向粘贴有应变片，端盖上还设置有用于引出应变片导线的引线槽。本实用新型通过液压方法产生脉冲载荷，能够克服化爆加载实验准备周期长、火工品操作危险性高等问题；同时也降低了化爆实验平台建立所需的成本。

技术领域

本实用新型属于冲击动力学技术领域，具体涉及一种承压端盖法兰动态密封性能检测装置。

背景技术

端盖法兰是压力容器、输运管道等承压设备上的常见结构，其主要结构通常包括法兰、端盖、螺栓以及密封材料，通过螺栓压紧法兰和端盖之间的密封材料确保承压设备的密封安全。一般地，上述承压设备的工作载荷是静压或准静态压力，设计时也通常是根据静态压力载荷完成法兰密封结构的设计。但在特殊条件下，如发生爆炸或撞击时，法兰结构的载荷条件就会变成动态的脉冲载荷，如何确保此类动态脉冲载荷下法兰的密封安全，是承压设备设计中面临的重要问题。

对于承压端盖法兰静态密封性能的检测或考核技术已经比较成熟，实验室或工厂中，通过使用氦质谱检漏法测定静压法兰的密封性能。具体方法是完成法兰装配后，将法兰的一侧置于氦气浓度较高的环境中，使用氦质谱检漏仪检测法兰另一侧的氦气浓度变化，从而计算泄漏率，表征法兰的密封性能。通过氦质谱检漏法检查法兰密封性能，需要较长的时间(通常不小于20min)，才能使气体分子充分扩散，给出较准确的漏率结果。因此，氦质谱检漏法主要是针对静态或准静态压力载荷下结构的密封性能进行监测。但动态载荷下，端盖法兰的泄漏往往发生在毫秒甚至微秒量级的时间内，使用氦质谱检漏法无法分析加载瞬间端盖法兰的密封效果。

目前针对端盖法兰的动态密封问题的研究和考核工作多限于理论，而通过实验进行的研究和考核工作相对较少。除上述检测技术方面的问题外，实验研究和考核手段也面临一定的问题。从公开的资料来看，化爆加载是考察承压端盖法兰动态密封性能的常见实验方法，但这种考核研究方法在以下几个方面具有明显的局限性：(1)在实验室中开展化爆实验，需要购买、操作火工品，成本较高，具有较高的危险性；(2)相同的爆炸当量、爆心距离条件下，爆炸载荷的一致性较差，不适宜开展高精度的考核和规律性研究实验；(3)通过化爆的方式开展考核实验，需要爆炸容器或类似的实验平台保证安全性，这些平台的制造提高了考核和研究的成本。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种承压端盖法兰动态密封性能检测装置，解决了现有的化爆实验检测方法存在的危险性大、精度低、成本高等技术问题。

本实用新型的技术解决方案是一种承压端盖法兰动态密封性能检测装置，其特殊之处在于：包括液压缸、活塞和端盖，液压缸一端安装活塞，液压缸的另一端设置用于安装端盖的法兰，所述端盖通过螺栓与法兰相连，端盖与法兰间设置有密封槽、密封圈或密封垫等密封结构；

所述活塞包括沿液压缸轴向设置的撞击柱和沿液压缸径向设置的液压盘，所述撞击柱一端与液压盘中心固定连接，撞击柱的另一端伸出液压缸外部；所述液压盘与液压缸的侧壁间隙配合，液压盘与端盖之间形成用于填充液压介质的腔室；

所述端盖的中心设置有压力传感器，端盖与法兰之间设置有位移传感器，用于连接端盖和法兰的螺栓上沿轴向粘贴有应变片，所述端盖上还设置有用于引出应变片导线的引线槽。

进一步地，上述活塞的撞击柱与液压缸之间还安装有导向块，所述导向块的外壁与液压缸的侧壁紧密贴合，导向块的中心设置有供撞击柱穿过的通孔；所述导向块上还设置有一个或者多个供液压介质穿过的轴向通孔。

进一步地，上述撞击柱与液压盘的固定端设置有倒角，所述撞击柱伸出液压缸外部的端部设置有渐细的过渡段。