随着换热器的大型化,工作温度、工作压力的升高以及环保要求的不断提升,目前常用的密封垫片已经无法满足密封要求。鱼骨垫片作为一种新型垫片正在尝试应用于高温高压换热器法兰密封上,它具有承压能力强、拥有自密封特性、能形成多道密封等诸多优点。所以本文针对鱼骨垫片在BJS1100型换热器上的应用开展性能研究。首先,研究了鱼骨垫片密封特性,并以鱼骨垫片齿厚、齿距、齿高等参数为因素设计正交试验,利用ANSYS软件进行数值模拟优选其结构参数。参数优化后垫片金属骨架压缩率与回弹率在原有基础上都得到了有效提高。其次,采用优化后的垫片参数加工实体垫片并进行了不同温度下的压缩回弹性能与常温密封试验。试验结果表明:垫片应力达到40MPa左右时垫片加强环与法兰压实;在相同的组装应力下,压缩量随温度的升高而增加,回弹量随温度的升高而减少。密封试验数据表明垫片加强环与法兰压实后,泄漏率基本保持在0.064—0.122×10-3cm3/s范围内,紧密度达到T3（紧密型）级;组装应力逐渐卸载时,垫片金属骨架与外加强环能补偿一定的应力损失,所以垫片组装应力降低时垫片泄漏率依然保持稳定,但是其中组装应力下降至15MPa时泄漏率增大明显紧密度下降至T2（标准型）级。最后,利用ANSYS有限元分析软件建立BJS1100法兰连接系统的有限元模型,分析了鱼骨垫片法兰连接系统的常温组装、常温加压、稳态温度场、热—结构耦场以及瞬态工况的密封性能。结果表明鱼骨垫片轴向压应力沿径向从内到外逐渐增大,沿周向分布均匀。垫片在螺栓预紧力下降40KN时仍然能保持良好的密封性能。在热—结构耦合场下垫片沿径向分布的各节点中最内侧节点应力虽然减小至10MPa,但垫片外侧节点应力仍高于40MPa。在三种瞬态工况下,鱼骨垫片应力变化较小,能够适应换热器各工况。