CN103759901A - 金属波纹管组件气密性试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属波纹管组件气密性试验装置及试验方法，技术要点是：在金属管的上、下部分别设置有下法兰和上法兰，金属管与下法兰为一体结构，在金属管外壁与上法兰的接触面上设有密封圈；在金属管外部的下法兰和上法兰之间还套装有一金属波纹管组件，该组件与下法兰和上法兰之间的接触面处设有内置密封圈；在金属管内侧以及金属波纹管组件外侧的下法兰与上法兰之间均布有螺杆、螺母的紧固结构，在立式金属管状体的侧壁上还开有进气管接口。本发明有益效果：减小波纹管及试验的有效面积，从而极大的减小盲板力，提高安全性；利用波纹管自身的刚性，依靠密封圈的弹性变形密封，不必使波纹管发生轴向塑性变形就达到其密封效果，保证了波纹管的弹性性能。
Description
技术领域
本发明涉及金属波纹管生产中的检验设备，具体地说一种高温硬密封球阀用金属波纹管组件气密性试验装置及试验方法。
背景技术
金属波纹管既有弹性特性又有密封特性，可以应用于高温硬密封球阀，实现阀座与阀体间的密封。解决了一般结构的硬密封球阀在高温使用时，球体与阀座密封面之间因材料的高温膨胀导致的启闭力大，甚至胀死等问题。应用金属波纹管的高温硬密封球阀，使用温度可以高于250摄氏度，较软密封球阀有很大的优越性，具有耐高温、耐高压、耐磨、密封性能可靠等优点，其启闭扭矩明显降低，使用寿命大大延长，操作性能显著提高，应用范围越来越广。
阀门用金属波纹管在出厂检验时要进行气压气密性试验，波纹管组件内充入0.6MPa压缩空气或其他无腐蚀性非可燃洁净的气体，保压3min，放置于水槽中用气泡检漏法检验。对于普通截止阀、闸阀、调节阀用金属波纹管，尺寸与阀杆尺寸相当，波纹管内径一般小于100mm，进行气密性试验时较为安全。而对于高温硬密封球阀波纹管，尺寸与阀门通径相当，一般大于100mm，甚至达到500mm，容积可达到10升，形成的盲板力高达10多吨，进行气密性试验时，对试验装置的强度提出很高要求，对操作人员的人身安全性也造成潜在威胁。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温硬密封球阀用金属波纹管组件气密性试验装置及试验方法。通过合理的结构设计，降低试验装置的重量，减小试验装置及波纹管产生的有效面积从而减小盲板力，试验时操纵更加简便、安全。
本发明的目的是这样实现的：它包括有一段立式金属管状体，法兰，其特征是：在立式金属管状体的下部和上部分别设置有一下法兰和上法兰，立式金属管状体与下法兰焊接为一体结构，在立式金属管状体外壁与上法兰的接触面上设有O型橡胶密封圈；在立式金属管状体外部的下法兰和上法兰之间还套装有一金属波纹管组件，该金属波纹管组件与下法兰和上法兰之间的接触面处同样设有内置橡胶密封圈的密封槽；在立式金属管状体内侧以及金属波纹管组件外侧的下法兰与上法兰之间均匀分布有螺杆、螺母的紧固结构，在立式金属管状体的侧壁上还开有进气管接口或螺纹进气管接口。
本发明试验方法包括：先将下法兰与立式金属管状体焊接成一体后，将螺杆穿入下法兰的通孔内，用螺母锁紧，将橡胶密封圈放入下法兰的密封槽内，然后将金属波纹管组件放置在下法兰上，再将密封槽内已经放置O型橡胶密封圈及橡胶密封圈的上法兰放置在金属波纹管组件上，最后用螺母锁紧上法兰；试验前，先将进气管接口或螺纹进气管接口通过进气管与压缩空气源密封连接，再将高温硬密封球阀用的金属波纹管组件气压气密性试验装置整体放入装有水的水槽内进行气压试验，从而完成气压气密性试验。
所述立式金属管状体选用立式钢管体。
防止波纹管组件在试验过程中被过度压缩，则在螺杆中部还设置有一与金属波纹管组件高度相当的限位台阶。
本发明的有益效果是：高温硬密封球阀用金属波纹管组件气压气密性试验装置的特点一：是减小波纹管及试验装置的有效面积，从而极大的减小盲板力，提高了试验装置的安全性；特点二是利用波纹管自身的刚性，依靠O型橡胶密封圈的弹性变形密封，不必使波纹管发生轴向塑性变形就可以达到密封效果，既避免了波纹管发生轴向塑性变形增加整形难度，也保证了波纹管的弹性性能。可根据不同的波纹管组件规格，选择相近规格的钢管，设计不同的法兰和更换不同的O型橡胶密封圈，从而满足高温硬密封球阀用金属波纹管组件气压气密性的检测要求。
本发明还具有结构简单合理，使用方便安全，检测简单，便于维护，应用范围宽，使用寿命长等特点。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明气密性试验装置结构示意简图；
图2是气压气密性试验示意简图。
附图标记说明：上法兰1、螺杆2、螺母3、立式钢管体4、进气管接口5、O型橡胶密封圈6、O型橡胶密封圈7、金属波纹管组件8、O型橡胶密封圈9、下法兰10、水槽11、气密性试验装置12、进气管13、压缩空气源14。
下面将结合附图并通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求为准。
具体实施方式
由附图1-2所示，以下将根据附图详细说明本发明的具体结构；试验装置包括有一段立式钢管体4，立式钢管体4的下部和上部分别设置有一下法兰10和上法兰1，立式钢管体4与下法兰10焊接为一体结构，在立式钢管体4外壁与上法兰1的接触面上设有O型橡胶密封圈6；在立式钢管体4外部的下法兰10和上法兰1之间还套装有一金属波纹管组件8，该金属波纹管组件8与下法兰10和上法兰1之间的接触面处同样设有O型内置橡胶密封圈7、9的密封槽；在立式钢管体4内侧以及金属波纹管组件8外侧的下法兰10与上法兰1之间均匀分布有螺杆2、螺母3的紧固结构，在立式钢管体4的侧壁上还开有进气管接口5；
试验方法包括：先将下法兰10与立式钢管体4焊接成一体后，将螺杆2穿入下法兰10的通孔内，用螺母3锁紧，将O型橡胶密封圈9放入下法兰10的密封槽内，然后将金属波纹管组件8放置在下法兰10上，再将密封槽内已经放置O型橡胶密封圈6及O型橡胶密封圈7的上法兰1放置在金属波纹管组件8上，最后用螺母3锁紧上法兰1；试验前，先将进气管接口5通过进气管13与压缩空气源14密封连接，再将高温硬密封球阀用的金属波纹管组件气压气密性试验装置整体放入装有水的水槽11内进行气压试验，从而完成气压气密性试验。
试验装置，见图2，包括水槽11和压缩空气14，套高温硬密封球阀用金属波纹管组件气压气密性试验装置的部件特征：见图1，上法兰1和下法兰10均为圆环形，外径比波纹管组件外径大，内径比波纹管组件内径小，厚度以满足强度要求为宜，靠近波纹管组件内径处有定位台，下法兰10的定位台高度2～5mm，上法兰1的定位台高度及厚度以容纳下O型橡胶密封圈6为宜，上法兰1、下法兰10内侧靠近波纹管组件法兰的位置开有密封槽，密封槽深度及宽度可以容纳下O型橡胶密封圈7及O型橡胶密封圈9，上法兰1及下法兰10有若干中心孔相对应的通孔，用于穿螺杆。
钢管4下端与下法兰10焊接在一起，上端与上法兰1定位台阶接触部位加工出密封面 。侧壁开一通孔或螺纹孔用于安装适合的进气管接口5。
螺杆2下端有5mm左右圆柱面与下法兰形成配合保证安装定位精度，其中间部分的定位台阶应与波纹管组件高度相当，防止波纹管组件在试验过程中被过度压缩，增加后续整形工序的困难。
气压气密性试验装置12的结合：下法兰10与钢管4焊接成一体后，将螺杆4穿入下法兰10的通孔内，用螺母3锁紧，将O型橡胶密封圈9放入下法兰10的密封槽内，把高温硬密封球阀用金属波纹管组件8放置在下法兰10上，再将密封槽内已经放置O型橡胶密封圈6及O型橡胶密封圈7的上法兰1放置在高温硬密封球阀用金属波纹管组件8上，最后用螺母10锁紧上法兰。
气压气密性试验时，用进气管13把压缩空气源14内的压缩空气导入进气管接口5，再将高温硬密封球阀用金属波纹管组件气压气密性试验装置12整体放入装有水的水槽11内进行试验，如果3min内有气泡从水中连续冒出证明波纹管组件8有漏点，否则证明波纹管组件气压气密性试验合格，从而完成气压气密性试验。
该气压气密性试验装置12可根据不同的波纹管组件规格，选择相近规格的钢管，设计不同的法兰和更换不同的O型橡胶密封圈，从而满足高温硬密封球阀用金属波纹管组件气压气密性的检测要求。
Claims (6)
1.一种金属波纹管组件气密性试验装置，它包括有一段立式金属管状体，法兰，其特征是：在立式金属管状体的下部和上部分别设置有一下法兰和上法兰，立式金属管状体与下法兰焊接为一体结构，在立式金属管状体外壁与上法兰的接触面上设有O型橡胶密封圈；在立式金属管状体外部的下法兰和上法兰之间还套装有一金属波纹管组件，该金属波纹管组件与下法兰和上法兰之间的接触面处同样设有内置橡胶密封圈的密封槽；在立式金属管状体内侧以及金属波纹管组件外侧的下法兰与上法兰之间均匀分布有螺杆、螺母的紧固结构，在立式金属管状体的侧壁上还开有进气管接口或螺纹进气管接口。
2.根据权利要求1所述的金属波纹管组件气密性试验装置，其特征是：所述立式金属管状体选用立式钢管体。
3.根据权利要求1所述的金属波纹管组件气密性试验装置，其特征是：在螺杆中部还设置有一与金属波纹管组件高度相当的限位台阶。
4.一种金属波纹管组件气密性试验装置的试验方法，其特征是：所述试验装置包括有一段立式金属管状体，法兰；在立式金属管状体的下部和上部分别设置有一下法兰和上法兰，立式金属管状体与下法兰焊接为一体结构，在立式金属管状体外壁与上法兰的接触面上设有O型橡胶密封圈；在立式金属管状体外部的下法兰和上法兰之间还套装有一金属波纹管组件，该金属波纹管组件与下法兰和上法兰之间的接触面处同样设有内置橡胶密封圈的密封槽；在立式金属管状体内侧以及金属波纹管组件外侧的下法兰与上法兰之间均匀分布有螺杆、螺母的紧固结构，在立式金属管状体的侧壁上还开有进气管接口或螺纹进气管接口；
试验方法包括：先将下法兰与立式金属管状体焊接成一体后，将螺杆穿入下法兰的通孔内，用螺母锁紧，将橡胶密封圈放入下法兰的密封槽内，然后将金属波纹管组件放置在下法兰上，再将密封槽内已经放置O型橡胶密封圈及橡胶密封圈的上法兰放置在金属波纹管组件上，最后用螺母锁紧上法兰；试验前，先将进气管接口或螺纹进气管接口通过进气管与压缩空气源密封连接，再将高温硬密封球阀用的金属波纹管组件气压气密性试验装置整体放入装有水的水槽内进行气压试验，从而完成气压气密性试验。
5.根据权利要求4所述的试验方法，其特征是：所述立式金属管状体选用立式钢管体。
6.根据权利要求4所述的试验方法，其特征是：在螺杆中部还设置有一与金属波纹管组件高度相当的限位台阶。
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