天然气站场压力波动对螺栓法兰连接系统密封性能的影响

作     者：李祎璞 钟晓峰 陈奕铭 陈宏盛 刘家畅 邱天友 杨永胜 程丽 

作者机构：国家管网集团川气东送天然气管道有限公司 四川大学匹兹堡学院 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2025年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 080706[工学-化工过程机械] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082003[工学-油气储运工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：螺栓法兰连接 压力波动 有限元分析 密封性能 压气站 

摘      要：螺栓法兰连接系统是压气站中最主要的连接方式，其密封性能直接影响整个站场的安全运行。国内外学者已经对该系统的密封性能进行了深入研究，但针对压力波动对该系统密封性能的研究相对较少。本文通过运用实验测试的方法得到垫片压缩回弹性能曲线，并验证了有限元模型的正确性；在操作工况和温度-结构耦合下的分析基础上，利用有限元模型分析不同压力波动下的螺栓法兰连接系统。结果发现：随着压力的变化，垫片的整体应力降低，螺栓法兰连接系统的密封性能下降，而且压力变化的幅值越大，垫片整体的应力下降越明显。此研究为天然气站场螺栓法兰连接系统密封性能的提升提供依据，对后者研究该系统的密封性能提供理论支持。