一种带温带压异型密封面的堵漏方法及堵漏装置转让专利
申请号 : CN200910073823.6
文献号 : CN101487533B
文献日 : 2010-09-29
发明人 : 郝江平 , 杜大湜 , 郑志刚 , 吕全来
申请人 : 山西三合盛工业技术有限公司
摘要 :
一种带温带压异型密封面的堵露方法及堵漏装置，是将一个框形密封结构件支撑在具有异型面的密封基体上，上端压紧在密封体上，框形密封结构件的下端部通过下自密封软金属板与密封基体紧密接触，上自密封软金属板的一端焊接在框形密封结构件上，非焊接端与密封基体紧密接触，密封体与密封基体之间形成密封胶室，框形密封结构件与密封基体之间形成密封室，在密封体上设置注胶孔，从注胶孔向密封胶室内注入密封胶进行堵漏。本发明的堵漏方法和堵漏装置采用两级自密封结构，密封可靠性高，适用于高温高压系统和设备的带温带压堵漏，对密封结构件材质要求低、密封耗胶量少，堵漏成本低。
权利要求 :
1.一种带温带压异型密封面的堵漏方法，是将一个刚性密封结构件的底端支撑在具有异型面的密封基体的下接触面上，该刚性密封结构件上端固定在密封体上，并在密封结构件与密封基体的下接触面之间插入一个下自密封软金属板；在密封结构件内连接有一个上自密封软金属板，该上自密封软金属板与密封基体的上接触面相接触，该上自密封软金属板将密封结构件内的区域分隔成密封胶室和密封室；在密封体上设置注胶孔，从注胶孔向密封胶室内注入密封胶进行堵漏。
2.根据权利要求1所述的带温带压异型密封面的堵漏方法，其特征是所述的密封胶室是密封基体上接触面、密封体、上自密封软金属板与密封结构件之间形成的区域。
3.根据权利要求1所述的带温带压异型密封面的堵漏方法，其特征是所述的密封室是上自密封软金属板、密封基体与密封结构件之间形成的区域。
4.根据权利要求1所述的带温带压异型密封面的堵漏方法，其特征是所述的密封结构件为一个框形密封结构件。
5.用于权利要求1所述带温带压异型密封面堵漏方法的堵漏装置，由一个具有异型面的密封基体(2)、位于密封基体(2)上的密封体(1)和固定在密封基体(2)与密封体(1)之间的框形密封结构件(5)构成，密封体(1)上设置有注胶孔(3)，密封体(1)与密封基体(2)之间形成密封胶室(4)，其特征是：上自密封软金属板(7)的一端焊接在框形密封结构件(5)的框形部位，在框形密封结构件(5)的下端部焊接有下自密封软金属板(11)，框形密封结构件(5)通过紧固螺栓(6)压紧在密封体(1)上，上自密封软金属板(7)的非焊接端伸入密封胶室(4)，与密封基体(2)紧密接触，框形密封结构件(5)的下端部通过下自密封软金属板(11)与密封基体(2)紧密接触，在框形密封结构件(5)的框形部位与密封基体(2)之间形成垂直密封室(8)和水平密封室(10)。
6.根据权利要求5所述的堵漏装置，其特征是在框形密封结构件(5)的框形部位内部设置有支撑件(12)。
7.根据权利要求5所述的堵漏装置，其特征是所述的垂直密封室(8)和水平密封室(10)之间通过连通孔(9)连通。
说明书 :
技术领域
本发明属于带温带压堵漏技术领域，具体涉及一种高温高压下异形结构密封面泄漏时的堵漏方法以及堵漏装置。
背景技术
在电力、化工等生产工艺流程中，经常会发生具有异形结构的密封面泄漏的现象。对于泄漏点压力和温度较低的低压低温系统，或异形结构较简单，便于操作的泄漏位置，可以采用图1所示的堵漏方法，即将一个楔形软金属密封结构件5插入密封体1与密封基体2之间的泄漏点缝隙中，并在密封体1上设置注胶孔3，通过注胶孔3向新形成的密封胶室4内注入密封胶进行堵漏。
由于图1中楔形软金属密封结构件7两侧的接触面大小不一致，受力不均匀，容易向接触面小的一侧弯曲，破坏密封。因此，该堵漏方法无法在高温高压系统，或异形结构较复杂，不便于操作的泄漏位置使用。
对于异形结构密封面的另一种常用堵漏方法如图2所示，采用紧固螺栓6将一个密封结构件5压紧在密封体1上，密封结构件5的下端部与密封基体2保持接触，形成一个密封面。然后通过注胶孔3向新形成的密封胶室4注入密封胶。
这种堵漏方法的密封结构件5下端部与密封基体2之间形成的密封面压合不太紧密，而且密封结构件5受到很大的向外压力，变形较大，因此该堵漏方法也不适合高温高压系统的堵漏。
在异形结构密封面上还可以采用如图3所示的另一种堵漏方法。该方法是在图2的基础上增加了一个自密封软金属板7，该自密封软金属板7的一端与密封结构件5的下端部采用可靠密封的焊接连接，另一端伸入密封胶室4中。在密封胶室4的压力作用下，自密封软金属板7被牢靠地与密封基体2压紧，形成一个密封接触面积大、接触力大的密封面。同时，由于自密封软金属板7的静摩擦力施加在密封结构件5的下端部，使得密封结构件5的两端受力，弯曲变形的弯矩减少，变形量减小，密封的可靠性提高。
该堵漏方法较前两个方法可以提高密封的耐温耐压能力，但由于该密封结构件5与泄漏点的正向接触面积大，根据流体力学原理，在同样压强下，密封结构件5将受到更大的向外压力。另外，由于材料的机械强度随温度的升高显著下降，因此该密封结构件5对材料的要求很高，该方法对于更高温度和更高压力系统的堵漏即不经济也不安全。再者，该堵漏方法虽然可以降低对密封结构复杂性的要求，但其形成的密封胶室4空间很大，耗胶量太高。
由于图1中楔形软金属密封结构件7两侧的接触面大小不一致，受力不均匀，容易向接触面小的一侧弯曲，破坏密封。因此，该堵漏方法无法在高温高压系统，或异形结构较复杂，不便于操作的泄漏位置使用。
对于异形结构密封面的另一种常用堵漏方法如图2所示，采用紧固螺栓6将一个密封结构件5压紧在密封体1上，密封结构件5的下端部与密封基体2保持接触，形成一个密封面。然后通过注胶孔3向新形成的密封胶室4注入密封胶。
这种堵漏方法的密封结构件5下端部与密封基体2之间形成的密封面压合不太紧密，而且密封结构件5受到很大的向外压力，变形较大，因此该堵漏方法也不适合高温高压系统的堵漏。
在异形结构密封面上还可以采用如图3所示的另一种堵漏方法。该方法是在图2的基础上增加了一个自密封软金属板7，该自密封软金属板7的一端与密封结构件5的下端部采用可靠密封的焊接连接，另一端伸入密封胶室4中。在密封胶室4的压力作用下，自密封软金属板7被牢靠地与密封基体2压紧，形成一个密封接触面积大、接触力大的密封面。同时，由于自密封软金属板7的静摩擦力施加在密封结构件5的下端部，使得密封结构件5的两端受力，弯曲变形的弯矩减少，变形量减小，密封的可靠性提高。
该堵漏方法较前两个方法可以提高密封的耐温耐压能力，但由于该密封结构件5与泄漏点的正向接触面积大，根据流体力学原理，在同样压强下，密封结构件5将受到更大的向外压力。另外，由于材料的机械强度随温度的升高显著下降，因此该密封结构件5对材料的要求很高，该方法对于更高温度和更高压力系统的堵漏即不经济也不安全。再者，该堵漏方法虽然可以降低对密封结构复杂性的要求，但其形成的密封胶室4空间很大，耗胶量太高。
发明内容
本发明的目的是提供一种适合于带温带压系统密封的，对密封结构件材质要求低、密封胶室耗胶量少的异形结构密封面堵漏方法。
提供一种用于上述堵漏方法的堵露装置，是本发明的另一发明目的。
本发明采用以下方法对带温带压异型密封面进行堵漏：
将一个刚性密封结构件的底端支撑在具有异型面的密封基体的下接触面上，上端固定在密封体上，并在密封结构件与密封基体的下接触面之间插入一个下自密封软金属板；在密封结构件内连接有一个上自密封软金属板，该上自密封软金属板与密封基体的上接触面相接触，将密封结构件内的区域分隔成密封胶室和密封室；在密封体上设置注胶孔，从注胶孔向密封胶室内注入密封胶进行堵漏。
其中，所述的密封胶室是密封基体上接触面、密封体、上自密封软金属板与密封结构件之间形成的区域，所述的密封室是上自密封软金属板、密封基体与密封结构件之间形成的区域。
所述的密封结构件设计为一个框形密封结构件，以提高密封结构件的抗弯强度，并使形成的密封胶室和密封室的容积最小。
本发明还提供了一种适合于上述堵漏方法使用的堵漏装置，该堵漏装置由一个具有异型面的密封基体、位于密封基体上的密封体和固定在密封基体与密封体之间的框形密封结构件构成，密封体上设置有注胶孔，密封体与密封基体之间形成密封胶室，上自密封软金属板的一端焊接在框形密封结构件的框形部位，在框形密封结构件的下端部焊接有下自密封软金属板，框形密封结构件通过紧固螺栓压紧在密封体上，上自密封软金属板的非焊接端伸入密封胶室，与密封基体紧密接触，框形密封结构件的下端部通过下自密封软金属板与密封基体紧密接触，在框形密封结构件的框形部位与密封基体之间形成垂直密封室和水平密封室。
本发明在框形密封结构件的框形部位内部设置有支撑件，在垂直密封室与水平密封室之间设置有连通孔。
本发明带温带压异型密封面的堵漏装置通过上自密封软金属板形成第一道密封面，密封胶室内压力与垂直密封室内压力的压力差越大，第一道密封面的密封压紧力也越大，形成了第一级自密封。在框形密封结构件与密封基体之间设有垂直密封室和水平密封室，并通过连通孔连通，经过垂直密封室和水平密封室的两次降压，减少了框形密封结构件下部泄露的可能性。与此同时，在框形密封结构件下端部焊接有下自密封软金属板，下自密封软金属板压紧在密封基体上，形成第二道密封面，水平密封室内的压力越高，第二道密封面的密封也越紧密，形成了第二级自密封。
由于本发明的堵漏方法和堵漏装置采用了两级自密封结构，而且两级自密封在任何一级泄漏时都可以增强另一级的前后压差和自密封能力，可以很好地形成互补，密封可靠性高，安全性大为提高，可以完全适用于高温高压系统和设备的带温带压堵漏。
由于垂直密封室内的压力较密封胶室内的压力降低，因而作用在框形密封结构件上的总压力降低，对框形密封结构件的强度要求降低，同时由于框形密封结构件的框形结构比较坚固，可用较少的材料产生较大的抗弯模量。
本发明框形密封结构件所采取的框形结构也大大压缩了密封胶室、垂直密封室和水平密封室的总容积，使得密封用胶量大为减少，大大节约了昂贵的高温高压胶的用胶量，从而有效地降低了堵漏成本。
提供一种用于上述堵漏方法的堵露装置，是本发明的另一发明目的。
本发明采用以下方法对带温带压异型密封面进行堵漏：
将一个刚性密封结构件的底端支撑在具有异型面的密封基体的下接触面上，上端固定在密封体上，并在密封结构件与密封基体的下接触面之间插入一个下自密封软金属板；在密封结构件内连接有一个上自密封软金属板，该上自密封软金属板与密封基体的上接触面相接触，将密封结构件内的区域分隔成密封胶室和密封室；在密封体上设置注胶孔，从注胶孔向密封胶室内注入密封胶进行堵漏。
其中，所述的密封胶室是密封基体上接触面、密封体、上自密封软金属板与密封结构件之间形成的区域，所述的密封室是上自密封软金属板、密封基体与密封结构件之间形成的区域。
所述的密封结构件设计为一个框形密封结构件，以提高密封结构件的抗弯强度，并使形成的密封胶室和密封室的容积最小。
本发明还提供了一种适合于上述堵漏方法使用的堵漏装置，该堵漏装置由一个具有异型面的密封基体、位于密封基体上的密封体和固定在密封基体与密封体之间的框形密封结构件构成，密封体上设置有注胶孔，密封体与密封基体之间形成密封胶室，上自密封软金属板的一端焊接在框形密封结构件的框形部位，在框形密封结构件的下端部焊接有下自密封软金属板，框形密封结构件通过紧固螺栓压紧在密封体上，上自密封软金属板的非焊接端伸入密封胶室，与密封基体紧密接触，框形密封结构件的下端部通过下自密封软金属板与密封基体紧密接触，在框形密封结构件的框形部位与密封基体之间形成垂直密封室和水平密封室。
本发明在框形密封结构件的框形部位内部设置有支撑件，在垂直密封室与水平密封室之间设置有连通孔。
本发明带温带压异型密封面的堵漏装置通过上自密封软金属板形成第一道密封面，密封胶室内压力与垂直密封室内压力的压力差越大，第一道密封面的密封压紧力也越大，形成了第一级自密封。在框形密封结构件与密封基体之间设有垂直密封室和水平密封室，并通过连通孔连通，经过垂直密封室和水平密封室的两次降压，减少了框形密封结构件下部泄露的可能性。与此同时，在框形密封结构件下端部焊接有下自密封软金属板，下自密封软金属板压紧在密封基体上，形成第二道密封面，水平密封室内的压力越高，第二道密封面的密封也越紧密，形成了第二级自密封。
由于本发明的堵漏方法和堵漏装置采用了两级自密封结构，而且两级自密封在任何一级泄漏时都可以增强另一级的前后压差和自密封能力，可以很好地形成互补，密封可靠性高，安全性大为提高，可以完全适用于高温高压系统和设备的带温带压堵漏。
由于垂直密封室内的压力较密封胶室内的压力降低，因而作用在框形密封结构件上的总压力降低，对框形密封结构件的强度要求降低，同时由于框形密封结构件的框形结构比较坚固，可用较少的材料产生较大的抗弯模量。
本发明框形密封结构件所采取的框形结构也大大压缩了密封胶室、垂直密封室和水平密封室的总容积，使得密封用胶量大为减少，大大节约了昂贵的高温高压胶的用胶量，从而有效地降低了堵漏成本。
附图说明
图1为一种现有异型密封面堵露装置的结构示意图；
图2为另一种现有异型密封面堵露装置的结构示意图；
图3为再一种现有异型密封面堵露装置的结构示意图；
图4为本发明带温带压异型密封面堵露装置的结构示意图。
图2为另一种现有异型密封面堵露装置的结构示意图；
图3为再一种现有异型密封面堵露装置的结构示意图；
图4为本发明带温带压异型密封面堵露装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的具体实施方案描述如下：
准备工作：
首先，根据异形结构密封面泄漏点的结构尺寸，通过焊接或机加工制作出一个如图4所示的框形密封结构件5，然后在该框形密封结构件5如图4所示的框形部位处焊接1个上自密封软金属板7，下端部焊接1个下自密封软金属板11，并在下端部的内侧支脚上设置1个连通孔9，再在框形密封结构件5的图示位置处焊接上支撑件12。同时，在密封体1上预设置1个注胶孔3。
堵漏过程：
按图4所示位置，将框形密封结构件5的框形部位朝里组装在密封基体2与密封体1之间，使上自密封软金属板7的非焊接端伸入密封胶室4，与密封基体2紧密接触，框形密封结构件5的下端部通过下自密封软金属板11与密封基体2紧密接触后，采用紧固螺栓6将框形密封结构件5压紧在密封体1上，其接触面形成可靠的密封面。安装完毕后，在密封体1与密封基体2之间形成1个密封胶室4，在框形密封结构件5的框形部位与密封基体2之间分别形成1个垂直密封室8和1个水平密封室10，且垂直密封室8与水平密封室10之间通过连通孔9连通。
通过注胶孔3向形成的密封胶室4内注入密封胶，即可完成异形结构密封面泄漏点的堵漏。
堵漏机理：
在密封胶室4内压力与垂直密封室8内压力的压力差作用下，上自密封软金属板7的图示左端(与框形密封结构件5的非焊接端)依靠塑性变形压紧在密封基体2上，形成第一道密封面。密封胶室4内压力与垂直密封室8内压力的压力差越大，第一道密封面密封压紧力也越大，形成了第一级自密封。
在密封胶室4内压力与垂直密封室8内压力的压力差以及密封胶室4内压力与水平密封室10内压力的压力差的综合作用下，使得框形密封结构件5产生弹性变形、下自密封软金属板11产生塑性变形，将下自密封软金属板9的非焊接端(图示下自密封软金属板11的左端)压紧在密封基体2上，形成第二道密封面。从第一道密封面泄漏过来的介质和少量密封胶首先进入垂直密封室8，然后经过框形密封结构件5上的连通孔9进入水平密封室10。由于水平密封室10的压力高于环境压力，水平密封室10的压力与环境压力二者的压力差施加在下自密封软金属板11上，使得下自密封软金属板11更加紧密地压紧在密封基体2上，水平密封室10内的压力越高，密封也越紧密，形成了第二级自密封。
水平密封室10的压力与环境压力二者的压力差也同时施加在框形密封结构件5上，通过框形密封结构件5和焊接在其内部的支撑件12将该力传递到紧固螺栓6，并最终传递给密封体1，支撑件12可传递力和产生反作用力，避免框形密封结构件5的下部与下自密封软金属板11焊接的一侧(图示的右侧)产生变形，破坏第二级自密封。
准备工作：
首先，根据异形结构密封面泄漏点的结构尺寸，通过焊接或机加工制作出一个如图4所示的框形密封结构件5，然后在该框形密封结构件5如图4所示的框形部位处焊接1个上自密封软金属板7，下端部焊接1个下自密封软金属板11，并在下端部的内侧支脚上设置1个连通孔9，再在框形密封结构件5的图示位置处焊接上支撑件12。同时，在密封体1上预设置1个注胶孔3。
堵漏过程：
按图4所示位置，将框形密封结构件5的框形部位朝里组装在密封基体2与密封体1之间，使上自密封软金属板7的非焊接端伸入密封胶室4，与密封基体2紧密接触，框形密封结构件5的下端部通过下自密封软金属板11与密封基体2紧密接触后，采用紧固螺栓6将框形密封结构件5压紧在密封体1上，其接触面形成可靠的密封面。安装完毕后，在密封体1与密封基体2之间形成1个密封胶室4，在框形密封结构件5的框形部位与密封基体2之间分别形成1个垂直密封室8和1个水平密封室10，且垂直密封室8与水平密封室10之间通过连通孔9连通。
通过注胶孔3向形成的密封胶室4内注入密封胶，即可完成异形结构密封面泄漏点的堵漏。
堵漏机理：
在密封胶室4内压力与垂直密封室8内压力的压力差作用下，上自密封软金属板7的图示左端(与框形密封结构件5的非焊接端)依靠塑性变形压紧在密封基体2上，形成第一道密封面。密封胶室4内压力与垂直密封室8内压力的压力差越大，第一道密封面密封压紧力也越大，形成了第一级自密封。
在密封胶室4内压力与垂直密封室8内压力的压力差以及密封胶室4内压力与水平密封室10内压力的压力差的综合作用下，使得框形密封结构件5产生弹性变形、下自密封软金属板11产生塑性变形，将下自密封软金属板9的非焊接端(图示下自密封软金属板11的左端)压紧在密封基体2上，形成第二道密封面。从第一道密封面泄漏过来的介质和少量密封胶首先进入垂直密封室8，然后经过框形密封结构件5上的连通孔9进入水平密封室10。由于水平密封室10的压力高于环境压力，水平密封室10的压力与环境压力二者的压力差施加在下自密封软金属板11上，使得下自密封软金属板11更加紧密地压紧在密封基体2上，水平密封室10内的压力越高，密封也越紧密，形成了第二级自密封。
水平密封室10的压力与环境压力二者的压力差也同时施加在框形密封结构件5上，通过框形密封结构件5和焊接在其内部的支撑件12将该力传递到紧固螺栓6，并最终传递给密封体1，支撑件12可传递力和产生反作用力，避免框形密封结构件5的下部与下自密封软金属板11焊接的一侧(图示的右侧)产生变形，破坏第二级自密封。