ISSN:
0933-5137
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Testing of flanged joints in GRP pipelines of 200 mm nominal diameter by means of short-term and long-term stressing. Part I: Sealing behaviour. The first part of this report deals with the sealing behaviour of joints with fixed and loose flanges in GRP pipelines of 200 mm nominal diameter. Tests were made with seven different flanges from three manufacturers and four different types of sealing rings. At room temperature the spring rate of the GRP flanges amounted to between 8% and 18% of that of welded steel flanges and at a temperature of 80°C within the pipe it was 5% to 16% of that of the steel flanges. Of the sealing rings tested a bulged soft rubber ring with steel reinforcement was found to have the flattest resilience characteristic and required the least bolt force to produce a tight joint under operational conditions. Its relaxation rate was low after low bolt force had been applied and increased rapidly when the initial bolt force was increased to higher values. Because of their lower spring rates, the GRP flanges sealed with this ring required 2.5 to 3.5 times as much initial bolt force as welded steel flanges. In an 1100-hour creep test at 80°C internal temperature and 10 bar internal pressure, a joint consisting of loose steel flanges and GRP shoulders exhibited considerably less loss of initial force than a fixed GRP flanged joint. Because losses of initial force increase at a disproportionately high rate as the force is raised, high initial force would not seem to increase remarkably the reliability of the seal in the long term. Since rigid flanges require less initial force than less rigid ones, high spring rate appears desirable. Apparently it could best be achieved by loose steel flanges with GRP shoulders. The results of the strength tests will be presented in the second part of this report.
Notes:
Der erste Teil dieser Arbeit befaßt sich mit dem Dichtverhalten von GFK-Fest- und -Losflanschen NW 200 dreier Hersteller sowie von vier verschiedenen Dichtungen. Die Federrate der GFK-Flansche betrug bei Raumtemperatur 8% bis 18% und bei 80°C Innentemperatur 5% bis 16% der Federrate von Vorschweißflanschen aus Stahl. Von den untersuchten Dichtungen hatte eine ballige Weichgummidichtung mit Stahleinlage die flachste Kennlinie und benötigte die niedrigste Betriebsdichtungskraft. Ihre Relaxationsgeschwindigkeit war bei niedrigen Dichtungskräften gering und nahm bei höheren Kräften stark zu. Die GFK-Flansche erforderten wegen ihrer geringeren Federrate mit dieser Dichtung eine 2,5- bis 3,5mal höhere Vorspannkraft als Stahl-Vorschweißflansche. In einem 1100-h-Zeitstandversuch bei 80°C Innentemperatur und 10 bar Innendruck des Prüfkörpers hatte eine GFK-Losflanschverbindung mit Stahlringen wesentlich geringere Vorspannungsverluste als eine GFK-Festflanschverbindung. Wegen der mit der Dichtungskraft überproportional steigenden Vorspannungsverluste dürften hohe Vorspannkräfte die Sicherheit gegen Leckwerden auf Dauer wenig erhöhen. Da steife Flansche eine geringere Vorspannung als weniger steife benötigen, erscheint eine hohe Federrate erstrebenswert. Sie dürfte sich am ehesten bei Losflanschen aus Stahl mit GFK-Bunden erreichen lassen. Die Ergebnisse der Festigkeitsuntersuchungen werden im zweiten Teil dieser Arbeit mitgeteilt.
Additional Material:
11 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/mawe.19760070105
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