高温管道法兰连接系统的紧密性是保证高温设备、管道等长周期安全运行的核心,而在高温法兰连接系统的紧密性分析及评定问题上并没有全面系统的方法,故围绕高温螺栓法兰连接系统的紧密性及评价方法进行研究。本文通过化学成分分析、高温拉伸试验、高温蠕变实验对螺栓材料25Cr2MoVA、法兰材料15CrMo在500℃下的高温特性进行了实验研究,对得到的实验数据进行了分析,最终给出了材料25Cr2MoVA、15CrMo在500℃下的弹性模量和蠕变本构方程。了解柔性石墨金属波齿复合垫片的压缩回弹特性,并对压缩回弹特性进行拟合、归纳的深入分析。对螺栓、法兰、垫片材料的基本特性研究为后面的紧密性研究奠定了基础。构建了基于变形协调关系的高温法兰连接紧密性理论分析模型,在考虑蠕变的前提下,从弯矩、内压、蠕变三个方面对高温法兰环的转角进行分析,结合ASME标准对总转角进行紧密性评价;对柔性石墨金属波齿复合垫的垫片力、压缩量进行了计算分析,依据垫片密封要求对垫片密封性进行评价;综合垫片力和总转角两方面的紧密性评价,给出高温法兰连接的安全运行时间。利用ANSYS建立螺栓法兰连接系统的有限元模型,对法兰-螺栓-垫片连接系统进行热-结构耦合分析,结合JB4732对螺栓、法兰的强度进行判定,结合垫片压紧力对垫片密封性进行评价,结合ASMEⅧ-1中的刚度要求对法兰盘的刚度进行评定,并综合给出螺栓法兰连接系统紧密性的评定。构建含碟形弹簧的螺栓法兰连接系统的理论分析模型,给出了基于设计寿命的碟簧数目计算方法和以一定比例减小松弛量的碟簧数目计算方法,为碟形弹簧在高温螺栓法兰连接中的组合方案、使用数目提供了理论依据,让碟形弹簧的工程应用更规范。提出了一种管道法兰泄漏率检测装置和一种高温法兰泄漏监测装置,给出了高温法兰连接表面应力、泄漏率、偏转角的检测方法,为高温法兰连接的长周期安全运行提供了一种监测调控方法。