非金属垫片材料密封性试验方法、意义和用途及试验设备-「亿威仕」

非金属垫片材料密封性试验方法之方法概述、意义和用途及试验设备。

1、方法概述

1.1 两种试验方法均是将一片试样夹在两个光滑的钢性法兰中间，给法兰施加规定的载荷后，试验介质通进压紧在法兰之间的环形垫片中间，并达到规定的压力。对于液体密封性能试验（试验方法 A 和 B），推荐使用 ASTM 燃料油 A[见试验方法 D47 以参见 GB/T 20671.3-2006 附录 A）]，通过固定在密封性能试验设备中的带刻度玻璃管内液体的水平面变化量测量出泄漏率。推荐使用氮气进行气体密封性能试验（试验方法 B），其泄漏率通过密封性能试验设备中压力计的水平面的变化来测量。

1.1.1 试验方法 A 使用了一种压紧装置（见图 1），外部载荷通过它导进法兰来产生作用于垫片试样上的压紧力。

1.1.2 试验方法 B 使用了另一种压紧装置（见图 2 和图 3），将法兰安置在四个螺栓组成的框架中间，通过它向法兰施加不同的压紧力，该压力值由安装在其中的压力传感器来测量。

1.2 密封性能试验结果以泄漏率来表示，即在规定的试验条件下，试样每小时泄漏的毫升数。

2、意义和用途

2.1 这些试验方法用于比较垫片材料在控制条件下的密封性能并给出准确的泄漏率值。

2.2 这些试验方法适用于测定泄漏率最高 6L/h、最低 0.3mL/h，大多数情况下，"零"泄漏是不可能的。

2.3 这些试验方法测量泄漏率的时间周期典型的是加压条件下 5min~30min。垫片材料在加压条件下保持的时间不同，会得出不同的泄漏率测试结果。

2.4 如果在试验过程中，使用的流体引起垫片材料发生变化，例如膨胀，则其试验结果可能难以预料。

3、试验设备

3.1 试验方法 A

3.1.1 压缩空气源和调节器：提供压缩空气并用合适的调节器将压力控制在 0~760mm 汞柱的某一点。

图 1 垫片材料液体泄漏率试验设备——试验方法A

3.1.2 水银压力计或压强计：760mm 的水银压力计或合适的压强计，压力读数精确到 5mm。

3.1.3 量管：容积 10mL，分度值 0.05mL，两端用软管连接。

3.1.4 泄漏率试验装置：包括一个合适的千分表，分度值不大于 0.025mm，其配置形式如图 1 所示。

3.1.5 旋塞：装在上法兰盘上，以排出里面的空气。

3.1.6 软管：柔软的并能够承受得住规定的试验介质和压力

3.1.7 加压装置：以适当的方式将外部载荷精确地加到泄漏率试验装置上，并保持这个载荷在 ±1.0% 以内。载荷的范围应为最小 862kPa，最大 27.6MPa。

3.2 试验方法 B

3.2.1 氮气钢瓶和压力调节器：装有干燥的氮气的钢瓶，带有合适的调节器以控制出口的压力。

3.2.2 压力表：适合于精确地测量 690kPa 的压力。推荐使用直径 114mm、分度值不大于 3.4kPa 的压力表。

3.2.3 压紧装置：由上、下压板和四个带螺母的双头螺栓组成，见图 2 和图 3。

3.2.4 试验用法兰：由上法兰、下法兰组成，用以夹紧被测垫片材料，表面光洁度应为 0.4μm~0.8μm。

3.2.5 压力传感器组件包括一个标定过的压力传感器（其直径取决于规定的载荷范围），一个伸出传感器中央的千分表测杆，一个固定在传感器上的自定位球衬套和一个测量传感器偏移的精密千分表。

_{注 1：不同尺寸的压力传感器具有不同的载荷范围，直径 8.10mm 的传感器，将偏移 0.025mm/4.45kN，直径 11.0mm 的传感器，将偏移 0.025mm/8.90kN。偏移不宜超过 0.076mm，否则可能损坏试验装置。}

3.2.6 钢性缓冲盘：退火钢缓冲盘，用于防止坚硬的传感器损坏法兰顶部。

3.2.7 连接套筒：用于将千分表和传感器螺纹头连接起来。当连接好后，传感器上的指示单元与千分表的动作探头相接触。

_{注 2：取决于使用的恰当设备，有时 GB/T 20671.5 试验方法 B 的连接套筒可以应用于此。}

3.2.8 压力计：标准的 760mm 压力计，适合用于水，适用于 2.07MPa 的压力，分度值为 1.0mm。

3.2.9 观察窗和贮液箱：做液体介质的密封试验时，需要一个贮液箱，它可以是任何的金属容器，容积约 1500cm³，管接到系统中，应便于装入液体。观察窗是由能承受 2.07MPa 的锅炉用玻璃管制成，用于观察液体的水平面，其外径 16mm，长度约 280mm，以适当方式竖立组装固定，刻线分度为 1.0mm。如有需要，第 3.2.8 条所说的压力计可以当作观察窗。

图 2 垫片材料液体泄漏率试验设备——试验方法 B

图 3 垫片材料气体泄漏率试验设备——试验方法 B

3.2.10 管线、接头和阀门：应使用耐高压软管、端部或者扩张或者压缩的连接接头、小手动阀门。将压力计或观察窗连接到试验设备上的软管应是小孔径，以减少内容积，推荐使用内径 1.6mm 的细管。

3.2.11 实验室用应力-应变设备：合适的拉压设备，须带有校准的载荷测力器，须能提供及测量已给定偏移量的传感器要求的压力该拉压设备的准确度应为示值的 ±5%（见注 3）。

3.2.12 准备一些夹具，以便当拧紧顶端的螺母时，固定压紧装置的底板。

_{注 3：警告——设备上可安全施加的最大力为 44.48kN。}