GB/T 45182-2025 基于泄漏率的管法兰用垫片参数测试方法

　　ICS 23. 040.60 CCS J 15

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 45182—2025

　　基于泄漏率的管法兰用垫片参数测试方法

　　Testproceduresofgasketparametersbased on leakagerate forthepipe

　　flangejoints

　　2025-01-24发布 2025-08-01实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 45182—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 试验通用要求 2

　　5 试样 2

　　6 试验条件 3

　　7 垫片最大许用应力 Qsmax和卸载弹性模量 EG 的测定 3

　　8 蠕变松弛因子 PQR和蠕变量 ΔeGC 的测定 7

　　9 垫片最小装配应力 Qmin(L) 和垫片最小工作应力 Qsmin(L) 的测定 7

　　10 轴向热膨胀系数 αG 的确定 10

　　11 静摩擦系数 μG 的确定 10

　　12 试验报告 10

　　附录 A (资料性) 通用试验台 12

　　附录 B (资料性) 压缩 、压缩蠕变和蠕变松弛测试模块 13

　　附录 C (资料性) 室温泄漏测试模块 14

　　附录 D (资料性) 允许使用可更换压板的泄漏测试试验台 15

　　附录 E (规范性) 带状垫片密封性能的测定 16

　　附录 F (资料性) 模拟长期高温下垫片最小工作应力 Qsmin(L) 的测试试验台 17

　　附录 G (资料性) 确定垫片静摩擦系数 μG 的推荐方法 18

　　参考文献 20

　　Ⅰ

　　GB/T 45182—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国机械工业联合会提出 。

　　本文件由全国管路附件标准化技术委员会(SAC/TC237)归 口 。

　　本文件起草单位 : 中机生产力促进中心有限公司 、华东理工大学 、浙江国泰萧星密封材料股份有限公司 、宁波天生密封件有限公司 、江苏省特种设备安全监督检验研究院 、中国石化工程建设有限公司 、中国天辰工程有限公司 、中石油华东设计院有限公司 、宁波易天地信远密封技术有限公司 、广州市东山南方密封件有限公司 、宁波市劳动安全技术服务有限公司 、台州龙江化工机械科技有限公司 、中国电力科学研究院有限公司 、雁栖湖基础制造技术研究院(北京)有限公司 。

　　本文件主 要 起 草 人 : 章 兰 珠 、吴 益 民 、冯 峰 、励 行 根 、林 剑 红 、李 科 、赵 勇 、何 华 、刘 洪 福 、刘 建 欣 、吴凯珺 、熊从贵 、柴军辉 、顾克 、王小娟 。

　　Ⅲ

　　GB/T 45182—2025

　　基于泄漏率的管法兰用垫片参数测试方法

　　1 范围

　　本文件描述了垫片参数的测试方法和试验步骤 ,包括垫片最大许用应力Qsmax、卸载弹性模量EG、蠕变松弛因子PQR、蠕变量 ΔeGC、垫片最小装配应力Qmin(L) 、垫片最小工作应力Qsmin(L) 、轴向热膨胀系数αG和静摩擦系数μG 。

　　本文件适用于非金属平垫片(橡胶垫片除外) 、半金属垫片和金属垫片参数测试 ,其他形状和尺寸的垫片也可参照使用 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 9124. 1 钢制管法兰 第 1部分 :PN 系列

　　GB/T 9124. 2 钢制管法兰 第 2部分 :Class系列

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　垫片最大许用应力 maximum gasketstress

　　Qsmax

　　在规定温度下 ,垫片不发生压溃 、破裂 、压缩失效或受压面损伤等 ,可在垫片上施加的最大应力 。 3.2

　　垫片最小装配应力 minimum gasketstressrequired forleakagerateclassL on assembly

　　Qmin(L)

　　在室温下安装垫片时 ,确保在测试内压下法兰面之间密封级别达到 L时所需施加的垫片最小应力。 3.3

　　垫片最小工作应力 minimum gasketstressrequired forleakagerateclassL undertestconditions

　　Qsmin(L)

　　试验工况(温度和内压)下为保持密封级别 L 所需的垫片最小应力 。

　　3.4

　　密封级别 tightnessclass

　　L

　　不同泄漏率范围或所定义泄漏率的最大值 。

　　3.5

　　蠕变松弛因子 creep relaxation factor

　　PQR

　　表征长时间暴露在试验温度下垫片的应力松弛特性 ,用残余垫片应力与初始垫片应力之比表示 。

　　1

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　　3.6

　　卸载弹性模量 unloading modulusofelasticity

　　EG

　　垫片卸载时应力和应变的比值 ,其值的大小由初始压缩载荷卸载至 1/3时 ,垫片的回弹厚度确定 。 3.7

　　轴向热膨胀系数 axialcoefficientofthermalexpansion

　　αG

　　在使用温度和垫片应力下 ,单位温度变化引起的垫片轴向单位长度的膨胀量 。

　　3. 8

　　蠕变量 change in gasketthicknessdue to creep

　　ΔeGC

　　垫片在加载完成至试验结束 , 由蠕变引起的厚度变化量 。

　　3.9

　　静摩擦系数 static friction factor

　　μG

　　在试验条件下 ,垫片和法兰密封面之间的静摩擦力与正压力的比值 。

　　4 试验通用要求

　　4. 1 通用试验装置 、压缩和蠕变试验装置 、室温下泄漏测试试验装置以及允许使用可更换压板的泄漏测试试验装置示意图分别见附录 A~ 附录 D。

　　4.2 试验压板和加热板应具有足够的刚度 , 以确保能承受加载载荷 ,并不发生因压板变形而影响垫片表面应力的情况 。压板材料的弹性模量应为 195GPa~ 210GPa,密封面硬度应为 40 HRC~ 50 HRC,表面粗糙度 Ra 应在 3. 2 μm~ 6. 3 μm 范围内 。

　　4.3 对于凹凸面法兰用 且 公 称 尺 寸 为 DN 40、公 称 压 力 为 PN 40 的 垫 片 试 样 ,试 验 压 板 尺 寸 应 符 合GB/T 9124. 1 的规定 ;公称尺寸为 DN 100(NPS4) 、公称压力为 Class 300 的垫片试样 ,试验压板尺寸应符合 GB/T 9124. 2 的 规 定 。 对 于 榫 槽 面 法 兰 用 垫 片 试 样 , 试 验 压 板 尺 寸 应 符 合 GB/T 9124. 1 或GB/T 9124. 2 的规定 。

　　4.4 在测试蠕变松弛因子 PQR和垫片最大许用应力 Qsmax 时 , 为防粘黏 ,可在垫片和压板之间放置厚度不大于 0. 05 mm 不锈钢箔或铝箔 ,并将使用情况记录在试验报告中 。箔片不应重复使用 。

　　4.5 试验时需监测垫片的压缩量 。测量垫片压缩量时 ,可沿试验压板圆周方向每隔 120°放置一个位移传感器 ,或在中心位置放置一个位移传感器 。泄漏试验不推荐在中心位置放置位移传感器测量垫片的压缩量 。

　　4.6 聚四氟乙烯(PTFE)类垫片加载和卸载速率应为 0. 1 MPa/s,其他垫片的加载和卸载速率均应为0. 5 MPa/s。

　　4.7 高温试验的升温速率为 2 ℃/min。

　　4. 8 所有试验的垫片初始厚度为室温下施加 1 MPa的垫片应力并保持 1 min后测定的垫片厚度值 。

　　5 试样

　　5. 1 试样选择

　　5. 1. 1 对于 PN 系列垫片 ,宜选取公称尺寸为 DN 40且公称压力为 PN 40 的试样 ;对于 Class系列垫

　　2

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　　片 ,宜选取公称尺寸为 DN 100(NPS4)且公称压力为 Class 300的试样 。

　　5. 1.2 对于板材 ,PN 系列宜选取内径 Di 为 49. 0 mm ,外径 Do 为 92. 0 mm 的板材为试样;Class系列宜选取内径 Di 为 115. 0 mm ,外径 Do 为 181. 0 mm 的板材为试样 。

　　5. 1.3 对于榫槽面法兰用垫片 ,其试样尺寸应为 φ61mm×φ75 mm(PN 系列) 或 φ54mm×φ73 mm (Class系列) 。部分测试参数需按照附录 E进行调整或修正 。榫槽型压板的公差应符合以下要求 :

　　— 榫宽采用负公差 ;

　　— 槽宽采用正公差 。

　　5. 1.4 采用榫槽型密封面进行测试 ,需在试验报告中说明 。

　　5. 1.5 可根据要求或双方协商选择其他形状和尺寸的垫片作为试样 。

　　5.2 试样数量

　　从同一样本中随机选取不少于三个试样进行试验 。

　　5.3 预处理

　　试验前 ,试样在温度为(23±5) ℃ 、相对湿度为(50±6) %的环境中放置时间不应少于 48 h。试样从上述环境中取出到试验开始前不应超过 30 min。

　　5.4 预处理后试样尺寸测量

　　5.4. 1 垫片厚度用精度不低于 0. 001 mm 的量具测量 , 以等弧三点测量值的算术平均值为测量结果 。

　　5.4.2 垫片直径(内径 Di 和外径 Do)用精度不低于 0. 01 mm 的量具测量 , 以等弧三点测量值的算术平均值为测量结果 。

　　5.4.3 若垫片有内环或定位环 ,且与密封元件相关 ,还应测量并记录内环或定位环的厚度 。

　　6 试验条件

　　6. 1 试验时环境温度应保持在(23±5) ℃ 。

　　6.2 进行室温试验时 ,试验温度应保持在(23±2) ℃ 。

　　6.3 进行高温试验时 ,应根据试验垫片材料确定合适的试验温度 ,推荐的试验温度见表 1。

　　表 1 高温试验推荐温度

　　单位为摄氏度

　　推荐温度 ,T

　　50

　　100

　　125

　　150

　　175

　　200

　　225

　　250

　　275

　　300

　　350

　　400

　　450

　　500

　　550

　　600

　　7 垫片最大许用应力 Qsmax和卸载弹性模量 EG 的测定

　　7. 1 试验温度

　　试验可在室温或表 1 推荐的温度(但不限于)下进行 。

　　7.2 试验步骤

　　7.2. 1 将垫片应力(基于垫片初始面积计算得到)以一定的速率(见 4. 6)加载至 20 MPa,保持 5 min后

　　3

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　　记录垫片厚度 。

　　7.2.2 若进行高温试验 ,则在 7. 2. 1 的基础上以一定的升温速率(见 4. 7) 将温度升至规定值 , 升温过程中保持垫片应力不变 。保温 15 min后记录垫片厚度 。

　　7.2.3 将垫片应力以一定的速率(见 4. 6)卸载至 6. 7 MPa,保持 5 min后记录垫片厚度 。

　　7.2.4 按表 2所示的垫片应力对垫片循环加载(见 7. 2. 1) 和卸载(见 7. 2. 3) ,每次均需保持 5 min后记录垫片厚度 ,直到垫片发生压溃或达到试验机的最大载荷 ,或达到制造商规定的垫片最大应力 。

　　表 2 垫片应力

　　单位为兆帕

　　操作

　　垫片应力 ,QA

　　加载

　　20

　　30

　　40

　　50

　　60

　　80

　　100

　　120

　　140

　　160

　　之后每次增加 20 MPa

　　卸载

　　6. 7

　　10

　　13. 3

　　16. 7

　　20

　　26. 7

　　33. 3

　　40

　　46. 7

　　53. 3

　　之后每次增加 6. 7 MPa

　　7.2.5 绘制如图 1所示的温度-时间曲线 、垫片应力-时间曲线以及垫片厚度-时间曲线图 。

　　标引序号和符号说明 :

　　t — 时间 ,单位为分(min) ;

　　T — 温度 ,单位为摄氏度( ℃) ;

　　QA — 垫片应力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　e — 垫片厚度 ,单位为微米(μm) ;

　　1 — 温度曲线 ;

　　2 — 垫片应力曲线 ;

　　3 — 垫片厚度曲线 ;

　　4 — 垫片压溃 ;

　　5 —Qsmax= 180 MPa。

　　图 1 垫片最大许用应力 Qsmax和卸载弹性模量 EG 的测定步骤和数据处理示意

　　7.3 垫片最大许用应力 Qsmax 的确定

　　7.3. 1 垫片压溃前的加载循环对应的垫片应力即为该温度下的垫片最大许用应力 Qsmax,如图 1 所示 ;或将单位垫片应力下垫片厚度减薄量与垫片应力的关系作图 ,如图 2所示 ,减薄量激增的前一个循环所对应的应力值即为垫片最大许用应力 Qsmax。

　　4

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　　标引符号说明 :

　　QA — 垫片应力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　ΔeQA — 单位垫片应力下垫片厚度减薄量 ,单位为毫米(mm) 。

　　图 2 垫片最大许用应力 Qsmax 的确定

　　7.3.2 若未观察到垫片试样压溃 ,且没有损坏的迹象 ,则可认为 Qsmax为施加的最大应力值 。

　　7.3.3 若未观察到垫 片 试 样 压 溃 , 但 存 在 损 坏 的 迹 象 , 则 需 要 按 图 3 的 流 程 做 进 一 步 的 试 验 以 确 定Qsmax值 。

　　图 3 进一步确定 Qsmax 的试验步骤

　　7.3.4 若上述流程中 PQR 试验后 DN 40/PN 40 的垫片试样内孔直径减少到 43 mm 以下或 DN 100 (NPS4)/Class 300试样内孔直径减少到 90 mm 以下 ,则认为垫片应力已超出 Qsmax值 。

　　7.3.5 对于缠 绕 式 垫 片 , 定 位 环 发 生 屈 曲 或 发 生 缠 绕 层 爆 裂 时 的 垫 片 应 力 值 即 为 垫 片 最 大 许 用 应力 Qsmax。

　　5

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　　7.4 卸载弹性模量 EG 的确定

　　7.4. 1 如图 4所示 ,绘制加载和卸载时的垫片应力-时间曲线以及垫片应力-垫片厚度变化曲线 ,再计算不同载荷循环的卸载弹性模量 。

　　a) 垫片应力-时间曲线 b) 垫片应力-厚度变化量曲线标引序号和符号说明 :

　　1 — 蠕变 ;

　　t — 时间 ,单位为分(min) ;

　　QA — 垫片应力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　Δe — 垫片厚度变化量 ,单位为毫米(mm) 。

　　图 4 载荷曲线

　　7.4.2 卸载弹性模量 EG 值(见图 5)按式(1)计算 。

　　EG QA … … … … … … … … … … ( 1 )

　　式中 :

　　QA — 垫片应力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　eQA — 以应力QA 保压后的垫片厚度 ,单位为毫米(mm) ;

　　ΔeG— 从 QA 卸载到 1/3QA 的垫片厚度变化量 ,单位为毫米(mm) 。

　　标引序号和符号说明 :

　　1 — 蠕变 ;

　　e — 垫片厚度 ;

　　QA — 垫片应力 。

　　图 5 EG 的确定

　　6

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　　8 蠕变松弛因子 PQR和蠕变量 ΔeGC 的测定

　　8. 1 试验步骤

　　8. 1. 1 以一定加载速率(见 4. 6)对试验垫片加载至规定的垫片应力 Q1 。

　　8. 1.2 保持载荷 5 min,记录此时垫片厚度作为垫片蠕变阶段初始厚度 ,再以一定升温速率(见 4. 7) 将试验温度升高至规定值 。在此过程中控制位移不变 。

　　8. 1.3 将温度保持 4 h不变 ,记录此时的残余垫片应力 Q2 和最终垫片厚度 。

　　8. 1.4 计算 PQR和 ΔeGC 。

　　8. 1.5 记录试验后的垫片状态 。

　　8.2 蠕变松弛因子 PQR和蠕变量 ΔeGC 的计算

　　按式(2)和式(3) 计 算 蠕 变 松 弛 因 子PQR 和 蠕 变 量 ΔeGC, 其 中 垫 片 受 压 面 积 AG 通 过 式 (4) 计 算得出 。

　　PQR

　　Δ eGC

　　AG … … … … … … … … … … ( 4 )

　　式中 :

　　PQR — 蠕变松弛因子 ;

　　Q1 — 垫片初始应力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　Q2 — 垫片残余应力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　ΔeGC[K ,Q1,T] — 在 K、Q1 和 T 条件下垫片的蠕变量 ,单位为毫米(mm) ;

　　PQR[K ,Q1 ,T] — 在 K、Q1 和 T 条件下垫片的蠕变松弛因子 ;

　　K — 试验压板刚度 ,单位为牛顿每毫米(N/mm) ,PN系列法兰的推荐刚度为 500kN/mm,

　　Class系列法兰的推荐刚度为 1 500 kN/mm; T — 试验温度 ,单位为摄氏度( ℃) ;

　　AG — 垫片受压面积 ,单位为平方毫米(mm2 ) ;

　　Ds — 垫片外径Do、试验压板与垫片接触的外径或突面法兰密封面外径中的较小值 ,单位

　　为毫米(mm) ;

　　ds — 垫片内径Di、试验压板与垫片接触的内径或突面法兰密封面内径中的较大值 ,单位

　　为毫米(mm) 。

　　9 垫片最小装配应力 Qmin(L) 和垫片最小工作应力 Qsmin(L) 的测定

　　9. 1 密封级别

　　密封级别可按表 3 确 定 , 或 根 据 试 验 需 求 由 试 验 委 托 方 确 定 。 表 3 的 密 封 级 别 可 继 续 延 伸 到L0. 001 ,L0. 0001等 。

　　7

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　　表 3 密封级别和对应的泄漏率范围

　　序号

　　密封级别LN

　　对应的泄漏率范围a

　　mg/(m · s)

　　1

　　L1. 0

　　≤1. 0

　　2

　　L0. 1

　　≤0. 1

　　3

　　L0. 01

　　≤0. 01

　　a此处泄漏率为单位时间单位长度的泄漏量 ,单位长度指垫片承压面内圈与外圈周长的几何平均值 。

　　9.2 试验介质和设备

　　9.2. 1 试验气体应为氦气(纯度 ≥99%) 。

　　9.2.2 泄漏试验可根据密封级别采用不同的测试方法 。 当泄漏率低于 10- 3 mg/(m · s) 时 ,推荐采用氦质谱仪测试泄漏率 。

　　9.3 试验步骤

　　9.3. 1 将有效垫片应力以一定的速率(见 4. 6)加载至 5 MPa,保持 5 min,将介质压力增压至4MPa,保持 20 min或至泄漏率稳定(20 min内泄漏率变化不超过 2%)后测量泄漏率 。

　　9.3.2 继续以相同的速率将有效垫片应力加载至 10 MPa,保持 5 min或至泄漏率稳定后测量泄漏率 。

　　9.3.3 将有效垫片应力 以 一 定 的 速 率(见 4. 6) 卸 载 至 5 MPa,保 持 5 min或 至 泄 漏 率 稳 定 后 测 量 泄漏率 。

　　9.3.4 按表 4所示的有效垫片应力对垫片循环加载和卸载 ,直到完成 160 MPa下的加载和卸载循环 ,或下一次加载值超过 Qsmax为止 。

　　表 4 介质压力为 4 MPa下加载和卸载的有效垫片应力

　　单位为兆帕

　　有效垫片应力 ,Qe

　　加载

　　卸载

　　5

　　不卸载

　　10

　　5

　　20

　　10,5

　　40

　　20,10,5

　　60

　　20,10,5

　　80

　　40,20,10,5

　　100

　　40,20,10,5

　　120

　　不卸载

　　140

　　不卸载

　　160

　　80,40,20,10,5

　　8

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　　9.4 有效垫片应力

　　有效垫片应力 Qe 按式(5)计算 :

　　Qe =QA - {[P × (π/4) × ds(2)]/AG } … … … … … … … … … … ( 5 )

　　式中 :

　　QA — 安装垫片应力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　P — 介质内压 ,单位为兆帕(MPa,此处 P=4) ;

　　ds — 垫片内径 Di、试验压板与垫片接触的内径或突面法兰密封面内径中的较大值 ,单位为毫米(mm) ;

　　AG — 垫片的受压面积[见式(4)] ,单位为平方毫米(mm2 ) 。

　　9.5 垫片最小装配应力 Qmin(L) 和垫片最小工作应力 Qsmin(L) 的确定

　　9.5. 1 绘制有效垫片应力和泄漏率曲线 ,如图 6所示 。 图中 L 的下标表示该密封级别允许的最大泄漏率 ,该值可随密封级别定义的不同而改变 。

　　标引序号和符号说明 :

　　Qe — 有效垫片应力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　L — 密封级别 ,单位为毫克每米秒[mg/(m · s)] ;

　　1 — 测量点 ;

　　2 — 加载曲线 ;

　　3 — 卸载曲线 ;

　　4 —L0. 001 时的 Qsmin(L) ;

　　5 —L0. 0001 时的 Qsmin(L) 。

　　图 6 泄漏率与有效垫片应力示意

　　9.5.2 规定密封级别 L 对应的水平线与图中实线(加载曲线)的交点即为维持密封级别 L 所需的垫片最小装配应力 Qmin(L) 和虚线(卸载曲线)的交点即为维持密封级别 L 所需的垫片最小工作应力 Qsmin(L) 。

　　9.5.3 其他泄漏率级别对应的 Qmin(L) 和 Qsmin(L) 值可通过插值获得 。

　　9.6 其他内压下 Qsmin(L) 的确定

　　选择其他内压进行测试时 ,按照表 4 的流程进行测试 ,依据内压的不同 ,可以适当跳过几个加载和卸载的测试点,获得对应的 Qsmin(L) ,并绘制不同 密 封 级 别 下 有 效 垫 片 应 力 随 介 质 内 压 的 变 化 曲 线 , 如图 7所示 。

　　9

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　　标引符号说明 :

　　P — 介质内压 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　Qe— 有效垫片应力 ,单位为兆帕(MPa) 。

　　图 7 Qsmin(L) 与内压和密封级别的关系

　　9.7 泄漏曲线

　　9.7. 1 每一个泄漏试验所获得的泄漏曲线(如图 6所示)都应记录在试验报告中 。

　　9.7.2 泄漏曲线只能用于试验条件下泄漏率的估算 ,不能用于实际运行条件下泄漏率的计算 。

　　9. 8 高温下垫片最小工作应力 Qsmin(L) 的测定

　　9. 8. 1 考虑长时间加热老化的装置见附录 F 的图 F. 1。

　　9. 8.2 对于不需要考虑热老化的材料 ,其高温测试时可用图 C. 1 中室温泄漏装置中的金属材料和弹性体 O 型圈 ,该 O 型圈可用于 300 ℃及以下温度 。更高温度下的测试需要选择适合的材料制作密封件 。

　　9. 8.3 高温下测试不同压力下的垫片泄漏率时 ,优先使用压差法 ,尤其是使用外置容器升压的情况 。

　　10 轴向热膨胀系数 αG 的确定

　　10. 1 对于金属垫片 ,直接选用有关材料的热膨胀系数值 。

　　10.2 其他类型的垫片可使用法兰金属的热膨胀系数值 。

　　11 静摩擦系数 μG 的确定

　　静摩擦系数的测定方法见附录 G。

　　12 试验报告

　　试验报告应至少包括以下内容 :

　　a) 本文件编号 ;

　　b) 垫片类型和规格(若垫片为半金属垫片 ,说明其类型和具体结构) ;

　　c) 垫片尺寸 ;

　　d) 垫片材料 ;

　　e) 试验曲线 ;

　　f) 垫片参数或垫片性能及相应的测试条件(垫片应力 、温度 、试验时间 、模拟法兰的试验压板刚度等) ,包括试验结果的单一值或多次试验的平均值 ;

　　10

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　　g) 试验后垫片的形状和尺寸 , 以及垫片变化 ,如裂纹 、断层 、分层 、气泡和变形等(可附照片说明) ;

　　h) 使用非本文件试验压板 ,给出其详细信息 ;

　　i) 测试者姓名 ;

　　j) 测试日期 ;

　　k) 实验室名称 。

　　11

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　　附 录 A (资料性)通用试验台

　　垫片参数测试通用试验台见图 A. 1。

　　标引序号说明 :

　　1、3、7— 试验台架 ;

　　2 — 测试模块 ;

　　4 — 定位装置 ;

　　5、6 — 载荷传感器和测量 ;

　　8 — 载荷控制 ;

　　9 — 对中球型接头 ;

　　10 — 液压缸 ;

　　11 — 液压控制 。

　　图 A. 1 通用试验台示意

　　12

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　　附 录 B

　　(资料性)

　　压缩、压缩蠕变和蠕变松弛测试模块

　　压缩 、压缩蠕变和蠕变松弛测试模块见图 B. 1。

　　标引序号说明 :

　　1 — 加热器 ;

　　2 — 冷却块 ;

　　3 — 冷却剂通道 ;

　　4 — 保温层 ;

　　5 — 外套 ;

　　6 — 加热块 ;

　　7 — 可更换压板 ;

　　8 — 试验垫片 ;

　　9 — 定位器 ;

　　10— 间隔块 ;

　　11— 测量杆 ;

　　12— 位移传感器 ;

　　13— 加载装置 ;

　　14— 载荷测量 ;

　　15— 位移测量 ;

　　16— 加热控制 ;

　　17— 试验控制 ;

　　18— 温度测量 ;

　　19— 液压缸 。

　　图 B. 1 压缩、压缩蠕变和蠕变松弛测试模块示意

　　13

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　　附 录 C

　　(资料性)

　　室温泄漏测试模块

　　室温泄漏测试模块见图 C. 1。

　　标引序号说明 :

　　1 — 压力控制器 ;

　　2 — 压力计 ;

　　3 — 质量流量计 ;

　　4 — 流量记录仪 ;

　　5 — 加载装置 ;

　　6 — 间隔块 ;

　　7 — 泄漏收集器 ;

　　8 — O 型圈 ;

　　9 — 试验垫片 ;

　　10— 气体量管 ;

　　11— 定位装置 ;

　　12— 液压缸 。

　　图 C. 1 室温泄漏测试模块示意

　　14

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　　附 录 D

　　(资料性)

　　允许使用可更换压板的泄漏测试试验台

　　允许使用可更换压板的泄漏测试试验台见图 D. 1。

　　标引序号说明 :

　　1— 试验气体进 口 ;

　　2— O 型圈 ;

　　3— 可更换压板 ;

　　4— 泄漏气体出 口 。

　　图 D. 1 允许使用可更换压板的泄漏测试试验台示意

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　　GB/T 45182—2025

　　附 录 E

　　(规范性)

　　带状垫片密封性能的测定

　　E. 1 垫片受压面积 AG 的计算

　　带状垫片受压面积 AG 利 用 式(4) 进 行 计 算 , 其 中 垫 片 外 径 Ds 和 垫 片 内 径 ds 取 垫 片 未 压 缩 时的数值 。

　　E.2 试验垫片制作

　　带状垫片测试 时 使 用 外 径 为 110 mm 的 刚 性 圆 形 压 盘 , 试 样 形 成 后 放 置 在 压 盘 中 心 。 在 进 行Qsmax、EG 和 PQR参数的测试时 ,带状试样末端可进行对接 、搭接或通过特定方法连接 。 在进行 Qmin(L)和 Qsmin(L) 参数的泄漏测试时 ,需要制造商按特定方法连接制作测试试样 。在试样制作时使用模板的 ,在测试前应移除模板 。

　　E.3 试验报告

　　除了第 12章的内容外 ,试验报告中应增加以下信息 :

　　— 在泄漏试验中采取的连接方式 ;

　　— 密封带是否包含可粘贴于试验压板的密封胶 。

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　　GB/T 45182—2025

　　附 录 F

　　(资料性)

　　模拟长期高温下垫片最小工作应力 Qsmin(L) 的测试试验台

　　模拟长期高温下垫片最小工作应力 Qsmin(L) , 即热老化垫片密封参数的测试试验台见图 F. 1。

　　标引序号说明 :

　　1 — 液压试验机压板 ;

　　2 — 加热器 ;

　　3 — 进气 口 ;

　　4 — 螺母 ;

　　5 — 衬垫 ;

　　6 — 碟簧 ;

　　7 — 试验垫片 ;

　　8 — 加长套管 ;

　　9 — 螺栓 ;

　　10— 垫片密封 ;

　　11— 取样点 ;

　　12— 圆柱外壳 ;

　　13— 波纹管密封 。

　　图 F. 1 热老化垫片密封参数的测试试验台示意

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　　GB/T 45182—2025

　　附 录 G

　　(资料性)

　　确定垫片静摩擦系数 μG 的推荐方法

　　G. 1 试验设备和原理

　　将试验装置(见第 4章)与一可加热的中间压板连接 , 即可用于垫片静摩擦系数 μG 的测定 。 可加热的中间压板插在两个试验压板之间 ,试验垫片位于试验压板和可加热的中间压板之间 ,上下各一片 。试验设备示意图见图 G. 1。测试时可加热的中间压板通过特定工具如液压张紧器沿径向移动 ,通过测量施加到试验垫片和可加热的中间压板的轴向载荷 F轴 , 以及用于拉动垫片径向移动的液压力 F径 ,来确定垫片与试验压板之间的静摩擦系数 μG 。

　　标引序号说明 :

　　1— 夹具拉拔工具 ;

　　2— 液压张紧器 ;

　　3— 拉杆 ;

　　4— 试验垫片 ;

　　5— 可加热的中间压板 ;

　　6— 试验压板 ;

　　7— 加热压板 ;

　　8— 冷却压板 。

　　图 G. 1 摩擦试验的试验设备示意

　　G.2 试验步骤

　　试验按以下步骤 :

　　— 施加初始垫片应力(如 20 MPa) ;

　　— 根据垫片类型施加合适的测试温度 ;

　　— 将温度和垫片应力保持 4 h;

　　— 将垫片应力降至规定垫片最小应力值 Qsmin(L) (如 5 MPa) ;

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　　GB/T 45182—2025

　　— 使用液压拉紧器产生径向力并拉动试验压板(突发径向拉出) 。

　　G.3 结果计算

　　通过下列公式确定垫片静摩擦系数 μG 。

　　μG = F径 /(2F轴 ) … … … … … … … … … … ( G. 1 )

　　式中 :

　　μG — 垫片与试验压板之间的静摩擦系数 ;

　　F径 — 拉动垫片径向移动的液压力 ,单位为兆帕(MPa) ;

　　F轴 — 施加在垫片和可加热的中间压板上的轴向力 ,单位为兆帕(MPa) 。

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　　GB/T 45182—2025

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 4622. 1 管法兰用缠绕式垫片 第 1 部分 :PN 系列

　　[2] GB/T 4622. 2 管法兰用缠绕式垫片 第 2 部分 :Class系列

　　[3] GB/T 9126. 1 管法兰用非金属平垫片 第 1 部分 :PN 系列

　　[4] GB/T 9126. 2 管法兰用非金属平垫片 第 2 部分 :Class系列

　　[5] GB/T 13404 管法兰用非金属聚四氟乙烯包覆垫片

　　[6] GB/T 15601 管法兰用金属包覆垫片

　　[7] GB/T 17186. 2 管法兰连接计算方法 第 2 部分 :基于泄漏率的计算方法

　　[8] GB/T 19066. 1 管法兰用金属波齿复合垫片 第 1 部分 :PN 系列

　　[9] GB/T 19066. 2 管法兰用金属波齿复合垫片 第 2 部分 :Class系列

　　[10] GB/T 19675. 1 管法兰用柔性石墨复合增强垫片 第 1 部分 :PN 系列

　　[11] GB/T 19675. 2 管法兰用柔性石墨复合增强垫片 第 2 部分 :Class系列

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