【摘 要】
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随着石油工业的发展,油气开采、运输对密封提出了更加严格的要求。其密封性能的好坏,直接影响整个油气作业的成败。柔性石墨材料凭借优良的力学性能、密封性能和稳定性能,已逐渐成为非金属密封材料的首选。因此对石墨环轴向密封性能的研究,对扩大石墨材料在油套管环空和水下管道连接密封方面的应用范围,推动石墨垫片的研究、开发具有重要现实意义。论文基于轴向密封的特点,设计加工了主要试验工装,试验研究三种成型方式的石墨
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随着石油工业的发展,油气开采、运输对密封提出了更加严格的要求。其密封性能的好坏,直接影响整个油气作业的成败。柔性石墨材料凭借优良的力学性能、密封性能和稳定性能,已逐渐成为非金属密封材料的首选。因此对石墨环轴向密封性能的研究,对扩大石墨材料在油套管环空和水下管道连接密封方面的应用范围,推动石墨垫片的研究、开发具有重要现实意义。论文基于轴向密封的特点,设计加工了主要试验工装,试验研究三种成型方式的石墨环在不同径向间隙的压缩回弹性能,筛选出适用于轴向密封的石墨环成型方式,针对不同密度的石墨盘根环开展压缩回弹性能、径向接触应力及轴向密封性能试验研究;基于压缩回弹性能试验和径向接触应力测量结果,引入随径向间隙量线性变化的修正函数,应用ANSYS有限元,探究结构参数、介质压力对石墨环密封性能的影响;基于多孔介质理论,建立了石墨环轴向泄漏模型,研究外部工况对泄漏方式影响。研究表明:石墨盘根环具有良好回弹性能,相比较于其它两种成型方式的石墨环,对径向间隙不敏感,适用于环空密封;且其对管壁的径向接触应力与轴向载荷线性正相关,随径向间隙的增大而减小,减小的趋势随间隙量增大而增大,不受石墨盘根环密度的影响;...
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