GB T 12621-2008 管法兰用垫片应力松弛试验方法.pdf

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1、lCS 2304060J 15 a园中华人民共和国国家标准GBT 126212008代替GBT 12621-1990管法兰用垫片应力松弛试验方法Standard test method for stress relaxation of gaskets for pipe flanges2008-05-07发布 2008-1101实施宰瞀鹳紫瓣警糌瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会促19刖 禹GBT 126212008本标准是对GBT 12621-1990管法兰垫片应力松弛试验方法的修订，与GBT 12621-1990相比主要变化如下：对标准的适用范围作了修改，增加了非石棉橡胶垫片，聚四氟乙烯垫片，

2、膨胀或改性聚四氟乙烯垫片，柔性石墨复合垫片，具有非金属覆盖层的齿形金属、波形金属和波齿形金属垫片等；试验方法A中，试样由原来的条形试样改为环状试样；试验方法B中，针对所增加的垫片种类，补充增加了相应的试验载荷和试验温度等规定；增加了对试验次数和试验报告内容的规定。本标准的附录A和附录B为规范性附录。本标准自实施之日起，代替GBT 12621 1990。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国管路附件标准化技术委员会归口。本标准起草单位：南京工业大学、中机生产力促进中心、浙江国泰密封材料股份有限公司、宁波易天地信远密封技术有限公司、宁波天生密封件有限公司、国家非金属矿制品质量监督检验中心、华

3、东理工大学。本标准主要起草人：顾伯勤、李俊英、吴益民、蔡仁良、袁奕琳、励行根、陈哗、冯梅、雷建斌。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 1262119901范围管法兰用垫片应力松弛试验方法GBT 1 262 12008本标准规定了管法兰用垫片应力松弛的A、B两种试验方法。试验方法A适用于石棉橡胶垫片、非石棉橡胶垫片、聚四氟乙烯垫片、膨胀或改性聚四氟乙烯垫片、柔性石墨复合垫片等。试验方法B适用于缠绕式垫片，金属包覆垫片，聚四氟乙烯包覆垫片，具有非金属覆盖层的齿形金属、波形金属和波齿形金属垫片等。该方法也适用于试验方法A所适用的垫片，金属平垫片亦可参照该方法进行。2试验方法A21试验装置试

4、验在专用的应力松弛试验装置上进行，装置由上、下圆平板，中央螺栓，推杆、垫圈、螺母和千分表及其组件等组成，如图1所示。上、下圆平板，中央螺栓，推杆、垫圈和螺母应由42CrMo或性能与之相当的材料制成。中央螺栓的标定按附录A的规定。1上下圆平板；2中央螺栓；3千分表组件(包括连接套筒、推杆和紧定螺钉)；4一一千分表；5螺母；6垫圈；7试样。图1 适用于试验方法A的垫片应力松弛试验装置GBT 12621200822试样221试验前，试样应在100C2的热风烘箱中干燥1 h，而后放人盛有合适的干燥剂的干燥器中冷却至2130。222除另有规定外，试样应为外径44 mm、内径22 mm，厚度为15 mm的

5、圆环。23试验条件压紧力：238 kN；试验温度：除另有规定外，100士2；试验时间：除另有规定外，22 h。24试验程序241检查试验装置的各部件，清洁上、下圆平板表面，并用合适的润滑剂润滑螺栓螺纹及垫圈。242试样对中安装于两圆平板之间。243装上中央螺栓、垫圈及螺母，用手将螺母拧紧。244装上千分表组件，并将千分表读数调到零。245用扳手连续、均匀拧紧螺母，直至与试验所规定的压紧力相应的千分表读数，记录该读数Do。加载时间应不超过3 S。当压紧力为238 kN时，螺栓的典型伸长量为0109 mm0113 mm。246卸除千分表组件。除另有规定外，将装有试样的试验装置放人温度为100士2的

6、热风烘箱内，保温22 h后取出，冷却至室温。247重新安装千分表组件，并将千分表读数调到零。248在不扰动千分表的条件下，松开螺母，并记录千分表读数Df。25试验次数从同一样本中选取若干个试样，并随机抽取不少于三个试样进行试验。26应力松弛率计算及试验结果261 应力松弛率按公式(1)计算： 应力松弛率()=攀100(1)i0式中：Do 试验装置放人烘箱前的千分表读数(即螺栓的初始伸长量)，单位为毫米(ram)；Df一一试验装置从烘箱中取出，冷却至室温后的千分表读数(即螺栓的残余伸长量)，单位为毫米(ram)。262取全部试验的平均值作为最终的试验结果，取两位有效数字。3试验方法B31试验装置

7、311 试验在专用的垫片应力松弛试验装置上进行，试验装置由中央螺栓、上下法兰、定距块、加载螺母和加热装置等组成，如图2所示。其中载荷测量系统由设置在中央螺栓上部的千分表、下部的调节螺钉及与之相连的中心测量杆所组成。加热装置由电加热器、热电偶及温控仪组成。试验装置的标定按附录B的规定。312 中央螺栓材料为35CrMoA，并经调质处理。313中央螺栓在20。C及试验温度下的载荷变形特性应经严格标定，并换算成以垫片应力及千分表读数为坐标的应力松弛计算图。314温度控制系统的控制精度应在1以内。21千分表；2夹持套；3千分表架；4加载螺母；5加力杆；6推力球轴承；7中心测量杆；8中央螺栓；9上法兰；

8、10试样；11下法兰；12紧固螺母；13支架；14调节螺钉；1s热电偶；16保温套；17销子；18螺塞；19电热丝(1 kW)20保温盖板；21一一定距块。图2适用于试验方法B的垫片应力松弛试验装置GBT 1262120083GBT 12621200832试样321试样按221的规定进行预处理。322除另有规定外，试样的公称直径为DN32，公称压力不大于PN50。33试验条件除另有规定外，试验条件按表1的规定。表1试验条件垫片应力 试验温度 试验时间试样名称 MPa石棉橡胶垫片 40 300非石槔橡胶垫片35 200聚四氟乙垫片和改性聚四氟乙垫片膨胀聚四氟乙垫片 25 200柔性石墨复合垫片

9、35 300具有非金属覆盖层的齿形金属、波形金属和渡齿形金属 1645 300垫片金属包复垫片 60 300聚四氟乙烯包复垫片 35 150缠绕式垫片(填充石棉、非石棉、柔性石墨) 70 300缠绕式垫片(填充聚四氟乙烯) 70 20034试验程序341将试样对中放置于上、下法兰面间，通过中央螺栓底部的调节螺钉将千分表读数调到零。342用加力杆拧紧加载螺母，压紧试样，使千分表读数达到与之对应的规定的垫片应力。5 rain后若发现千分表读数下降，再次拧紧螺母到初始读数，并记录该读数A1(zm)。343接通电加热器，1 h内从室温均匀地加热到试验温度。344在试验温度下保持16 h，调节温控仪，使

10、温度波动小于15。记录千分表读数Az(zm)。34，5在试验温度下，将螺栓卸载并记录千分表读数A3(pm)。35试验次数从同一样本中选取若干个试样，并随机抽取不少于三个试样进行试验。36应力松弛率计算及试验结果361 由读数A1及A2和As的差值，从垫片应力与千分表读数的标定曲线(见附录B中的图B3)查得A z对应的垫片应力(即20C下垫片的初始压缩应力)SK(MPa)和(A2一A。)对应的垫片应力(即垫片的残余应力)Sc(MPa)。362垫片的应力松弛率按公式(2)计算：应力松弛率()一SKi-一SG100 (2)-DK式中：sK20下垫片的初始压缩应力，单位为兆帕(MPa)；sG垫片的残余

11、应力，单位为兆帕(MPa)。363取全部试验的平均值作为最终的试验结果，取两位有效数字。4试验报告试验报告应包括以下内容：本试验方法的标准号和采用的试验方法(方法A或方法B)；4试验垫片的名称、材料、尺寸、标记；试样编号、数量；试验条件(垫片应力、试验温度、试验时间)；试验结果(每个试样的应力松弛率值及该样品的平均值)试验人员、日期。GBT 1262 12008GBr 1262 12008附录A(规范性附录)应力松弛试验方法A的中央螺栓标定方法A1标定装置A11试验装置试验装置由应力松弛试验装置中的中央螺栓、螺母、千分表组件、垫圈和千分表及其上、下支架等组成，如图A1所示。两个平试片1间距向1

12、千分表2连接套筒；3紧固螺母；4垫圈；5中央螺栓；6下支架；7上支架。图A1中央螺栓的标定装置A12拉伸试验机在加载238 kN时，该试验机的最大允许系统误差应小于施加载荷的05。A2标定方法A21把卸除两个圆平板的应力松弛试验装置安装在上下两个支架上，调整间距为两个圆平板厚度及试样厚度(15 ram)之和。A22将标定装置安装在拉伸试验机上，不施加载荷，调整千分表读数至零。6GBT 126212008A23施加拉伸载荷至34 kN，保持此载荷，记录千分表指示的螺栓伸长量。继续增加载荷，记录每34 kN载荷增量时的螺栓伸长量，直至达到238 kN的总载荷。A24卸除螺栓载荷，记下载荷为零时的千

13、分表读数。A25按A22A24的内容重复操作三次，确认各载荷下千分表读数偏差在土2 pm之内。A26作出o kN238 kN的螺栓载荷与对应的螺栓伸长量的关系曲线，该曲线必须是直线。当螺栓载荷与伸长量关系不呈直线时，该中央螺栓不能继续使用，必须更换新的中央螺栓。GBT 126212008附录B(规范性附录)应力松弛试验方法B的试验装置标定方法及计算示例B1应力松弛试验装置标定方法B11设备带有千分表和承载套筒的盘式测力计以及能提供足够压缩载荷的压力机。B12盘式测力计的标定B121将盘式测力计(代替上定距块)安装在应力松弛试验装置上，用承载套筒代替加载螺母和紧固螺母，如图B1所示。1压力机压头

14、(上)2千分表；3盘式测力计；4压力机压头(下)5承载套筒(下)；6承载套筒(上)。图B1 盘式测力计标定示意图GBT 126212008B122安装完毕后将该装置放到压力机上。B123室温下，以适当的载荷增量加载，直至最大压缩载荷达到103 kN，记录载荷与相应的千分表读数，然后卸载。B124将装置加热至试验温度，保持该温度1 h。以适当的载荷增量加载，直至最大载荷达到103 kN，记录载荷与相应的千分表读数。B13应力松弛试验装置的标定B1，31将盘式测力计安装在应力松弛试验装置中，如图B2所示。1千分表(与中央螺栓相连)2加载螺母；3盘式铡力计；4紧固螺母。图B2应力松弛试验装置标定示意

15、图B132室温下，用加载螺母加载，使盘式测力计的千分表读数与上述B123所得到的数值相一致。记录载荷和与中央螺栓相连的千分表的读数。B1，33将该装置加热至试验温度，保持该温度l h。用加载螺母加载，使盘式测力计的千分表读数与上述R 124所得到的数值相一致。记录载荷和与中央螺栓相连的千分表的读数。B134将B132和B133所得到的数据标绘成以垫片应力和千分表读数表示的标定曲线，如图B3所示。9GBr 126212008妻R翅虹剥干分最读数u”图B3垫片应力与千分表读数的标定曲线B2计算示例B21试样为柔性石墨带填充的缠绕式垫片，试样外径644 mm、内径496 mm。B22中央螺栓在20C及300。C下的载荷变形特性经标定，并换算成垫片应力与千分表读数的标定曲线图(图B3)。B23按34规定的操作程序，分别记录千分表读数Al、A2和A3的数值为1801 pm、1328 pm和150 tzm。B24由读数A1及A2和A3的差值，从图B3中相应的20C及300 6C下垫片应力千分表读数曲线上分别查得垫片初始压缩应力SK一70 MPa和垫片残余应力SG一537 MPa。B25垫片应力松弛率计算如下：应力松弛率()一璺墅100 =学娜。一2329