【国家标准(GB)】 管法兰用垫片密封性能试验方法

ICS23.040.60
中华人民共和国国家标准
GB/T12385--2008
代替GB/T12385—1990
管法兰用垫片密封性能试验方法Standard test method for sealability of gaskets for pipe flanges2008-05-07发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2008-11-01实施
GB/T12385—2008
本标准是对GB/T12385-1990《管法兰用垫片密封性能试验方法》的修订，与GB/T12385—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，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，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；
针对所增加的垫片种类，补充增加了相应的试样预处理方法、垫片预紧应力、试验温度、试验介质压力等规定；
参照ASTMF112和F37，本试验方法B中的泄漏率测量采用压降法，其试验装置、试验程序、泄漏率计算等规定作了相应改变；增加了对主要测量仪器的一般规定；-增加了对试验次数和试验报告内容的规定。本标准自实施之日起，代替GB12385一1990。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、宁波天生密封件有限公司、宁波易天地信远密封技术有限公司、国家非金属矿制品质量监督检验中心、华东理工大学。
本标准主要起草人：顾伯勤、李俊英、吴益民、蔡仁良、陈哗、励行根、衰奕琳、雷建斌、冯梅。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T12385—1990。
1范围
管法兰用垫片密封性能试验方法本标准规定了管法兰用垫片密封性能的A、B两种试验方法。GB/T12385--2008
本标准的两种试验方法均适用于石棉橡胶垫片，非石棉橡胶垫片，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，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。金属平垫片亦可参照该方法进行。2试验方法A
2.1试验装置bzxz.net
2.1.1试验在专用的垫片综合性能试验装置上进行。试验装置由垫片加载系统、介质供给系统、测漏系统及试验法兰等组成，如图1所示。13
标准容器；
测漏空腔；
模拟法兰；
4-—垫片；
油缸；
6—压力源；
一试验介质；
标定气源；
位移传感器；
载荷传感器；
压力传感器；
温度传感器；
微压力传感器；
数据采集系统。
图1适用于试验方法A的垫片密封性能试验装置2.1.2垫片加载系统应能提供规定的垫片预紧应力并能控制恒定的加载、卸载速度。试验过程中垫片预紧应力的波动应在规定值的士2%范围之内。当垫片预紧应力不大于35MPa时，加载、卸载速度为0.2MPa/s；当垫片预紧应力大于35MPa时，加载、卸载速度为0.5MPa/s。1
GB/T123852008
2.1.3试验介质供给系统应能提供规定的试验介质压力。试验过程中介质压力的波动应在规定值的土2%范围之内。
2.1.4泄漏率测量采用测漏空腔增压法，泄漏率计算基于理想气体定律。在垫片外侧、上下法兰面间设置一个密闭的环形测漏空腔，测漏空腔的容积V。应经严格标定。测漏系统分辨率应不低于10-5cm2/s。
2.1.5试验法兰采用模拟法兰，密封面为平面，法兰厚度与直径之比应不小于1/3，法兰材料的弹性模量应为195GPa～210GPa，密封面硬度应为40HRC～50HRC，密封面表面粗糙度Ra应在3.2μm～6.3μm范围内。
2.1.6测量试验介质压力的压力传感器的量程应不大于10MPa，误差不大于全量程的0.5%，分辨率不低于1kPa。
2.1.7测量测漏空腔温度的温度传感器量程应不大于32℃，误差不大于全量程的0.5%，分辨率不低于0.01℃。
2.1.8测量测漏空腔内微压力的压力传感器的量程应不大于5kPa，误差不大于全量程的0.5%，分辨率不低于0.5Pa。
2.2试样
2.2.1试样选取后应在温度21℃～30℃、相对湿度（50土6)%的环境下放置至少48h。2.2.2除另有规定外，试样的公称直径为DN80，公称压力不大于PN50。2.3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
试样名称
石棉橡胶垫片
非石棉橡胶垫片
聚四氟乙烯垫片和改性聚四氟
乙烯垫片
膨胀聚四氟乙烯垫片
橡胶垫片
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
金属包覆垫片
聚四氟乙烯包覆垫片
缠绕式垫片
2.4试验程序
垫片预紧应力
试验温度
2.4.1用溶剂(如丙酮)仔细清洗法兰密封面，垫片对中安装。试验介质
工业氨气
2.4.2按表1的规定，对垫片施加预紧应力，达到规定值后保持15min。2.4.3标定测漏空腔的容积。
试验介质压力
1.1倍公移压力
1.1倍公移压力
1.1倍公移压力
1.1倍公称压力
1.1倍公移压力
2.4.3.1测漏空腔容积按式(1)标定：式中：
-测漏空腔的容积,单位为立方厘米(cm)；-标准容器的容积，单位为立方厘米（cm2）；标准容器中的初始绝对压力，单位为帕(Pa)；Pp
测漏空腔中导人的试验介质的绝对压力，单位为帕(Pa)；标准容器与测漏空腔连通后的绝对压力,单位为帕(Pa）。GB/T12385-2008
（1）
2.4.3.2上述标定应重复三次，以三次测得的V。值的算术平均值作为测漏空腔的容积，各次测得的V。值对平均值的偏差不应大于3%。2.4.4按表1的规定，通入试验介质，当介质压力达到规定值后保持10min。2.4.5开始测漏，记录测漏开始时测漏空腔内的压力力1和温度T1，并开始记时，记录测量结束时测漏空腔内的压力p2和温度T2。测量时间视泄漏率大小而定，通常为2min～10min。2.5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。2.6泄漏率计算和试验结果
2.6.1泄漏率按式(2)计算：
式中：
L (-会)
（2）
体积泄漏率，Ncm/s；
标准状况下大气压力，101325Pa；Pat
标准状况下大气绝对温度，273.16K；一测漏开始时测漏空腔内的绝对压力，单位为帕(Pa)；-测漏结束时测漏空腔内的绝对压力，单位为帕(Pa)；-测漏开始时测漏空腔的绝对温度，单位为开(K)；Tz——测漏结束时测漏空腔的绝对温度,单位为开(K)；V
测漏空腔的容积，单位为立方厘米（cm）；测漏时间，单位为秒(s)。
2.6.2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B
3.1试验装置
3.1.1试验在专用的垫片密封性能试验装置上进行。试验装置主要由垫片加载系统、介质供给系统、测漏系统和试验法兰等组成，如图2所示。3.1.2垫片预紧应力的施加按2.1.2.的规定。3.1.3试验介质的施加按2.1.3的规定。3.1.4测漏采用压降法，泄漏率计算基于理想气体定律。密封空腔的容积V.应经严格标定。测漏系统分辨率应不低于10-3cm/s。
3.1.5试验法兰应符合2.1.5的规定..3.1.6测量试验介质压力的压力传感器应符合2.1.6的规定。3.1.7测量密封空腔温度的温度传感器应符合2.1.7的规定。3
GB/T12385—2008
一温度传感器；
压力传感器；
载荷传感器；
上法兰；
垫片：
下法兰；
油缸；
阀门；
标准容器；
3.2试样
一阀门；
一阀门；
试验介质；
缓冲；
一压力源；
一密封空腔；
放空管路及阅门；
数据采集系统。
图2适用于试验方法B的垫片密封性能试验装置3.2.1试样选取后应按2.2.1的规定进行预处理。3.2.2试样尺寸按2.2.2的规定。3.3试验条件
除另有规定外，试验条件按表1的规定。3.4试验程序
3.4.1按2.4.1的规定，清洗法兰密封面并安装垫片。按2.4.2的规定，对垫片施加预紧应力。3.4.2
标定密封空腔的容积：
3.4.3.1开启阀门8和阀门10，系统放空。关闭阀门8,开启阀门11,向密封空腔中导入压力为p，的试验介质。3.4.3.2
关闭阀门11，开启阀门8，测出密封空腔与标准容器相连通后的平衡压力力。。密封空腔的容积按式(3)计算：
V, = VB
式中：
密封空腔的容积，单位为立方厘米（cm\）；V-
标准容器的容积，单位为立方厘米（cm）；P
标准容器中的初始绝对压力，单位为帕(Pa)；·（3）
p，一密封空腔中导人的试验介质的绝对压力,单位为帕(Pa)；P。———标准容器与密封空腔连通后的绝对压力，单位为帕(Pa)。GB/T123852008
3.4.3.5上述标定应重复三次，以三次测得的V，值的算术平均值作为密封空腔的容积，各次测得的V，值对平均值的偏差不应大于3%。3.4.4开启阀门10，关闭阀门8。3.4.5开启阀门11，按表1的规定，通入试验介质，当介质压力达到规定值后保持10min，关闭阀门11。
3.4.6开始测漏，记录测漏开始时密封空腔内的压力p3和温度T3，并开始记时，记录测量结束时密封空腔内的压力p和温度T。测量时间视泄漏率大小而定，通常为2min～10min。3.5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。3.6泄漏率计算和试验结果
3.6.1泄漏率按式(4)计算：
式中：
-体积泄漏率，Ncm/s；
L (会会)
.（4）
p..-标准状况下大气压力，101325Pa;T..标准状况下大气绝对温度，273.16K；P
一测漏开始时密封空腔内的绝对压力，单位为帕(Pa)；一测漏结束时密封空腔内的绝对压力，单位为帕(Pa)；测漏开始时密封空腔内的绝对温度，单位为开(K)；测漏结束时密封空腔内的绝对温度，单位为开(K)；-密封空腔的容积，单位为立方厘米(cm\）；测漏时间，单位为秒(s)。
3.6.2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。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)；一试验垫片的名称、材料、尺寸、标记；试样编号、数量；
试验条件(垫片预紧应力、试验温度、试验介质和压力、试验时间)；一试验结果（每个试样的泄漏率值及该样品的平均值）；试验人员、日期。
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