CN107355611B - 一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构 - Google Patents

一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，包括：具有缺口部的C形带，C形带的中部内表面径向凸出形成收集槽，C形带两轴向端的内表面分别形成内密封面，C形带的外表面至少形成一第一紧箍面；导漏管，导漏管的其中一端设置有与C形带的缺口部密封配合的支承座，支承座的外表面至少形成一与第一紧箍面对应的第二紧箍面；至少一环形紧固带，环形紧固带紧箍在第一紧箍面和第二紧箍面上，使得C形带的内密封面分别压紧相互对接的一对法兰密封端面外径圆柱面，进而使得收集槽的内表面与被压紧在一对法兰密封端面上的环形垫片的外环面以及支承座的内表面之间形成收集腔，导漏管的支承座上设置有与收集腔连通的导流入口。

Description

一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构
技术领域
本发明涉及法兰密封泄漏检测领域，特别涉及一种用于可挥发性有机物VOCs、有毒有害气体HAPs和易燃易爆气体等危险毒害气体泄漏收集的卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构。
背景技术
目前设备与管线组件VOCs和HAPs泄漏源的检测方法为LDAR，即基于便携式火焰离子化(FID)、催化氧化或燃烧法、红外吸收法(IR或NDIR)或光离子化(PID)仪器的人工定期检测和及时维修的方法。便携式仪器功耗大，不能对法兰密封泄漏源进行在线实时监测。
为此，目前有中国专利申请公布号CN101692353A公开了一种可检漏恒应力密封垫片，结合图1所示，它包括金属内环1、外环2、设置在金属内环1和外环2之间的第一密封环3、设置在第一密封环3外侧的第二密封环4，第一密封环3与第二密封环4的上端面和下端面分别凸出于外环2和内环1的上端面和下端面，第一密封环3与第二密封环4的上端面以及下端面分别与连接件的结合面接触并密封，并且第一密封环3的外圆周表面、外环2的部分侧表面以及第二密封环4的内圆周表面构成沟槽6、8，沟槽6、8与连接件的结合面刚好形成密封的防泄漏空腔，空腔通过泄漏孔7与外界相连通。当第一密封环3表面存在泄漏时，介质会进入到该空腔内并通过泄漏孔7扩散到密封垫片外侧，在泄漏孔7外侧设置压力表或传感器等检测装置，维修人员很快就可以发现泄漏。
但是上述的专利存在以下几个缺点：
1、法兰密封泄漏收集环与主密封环同处于一个密封垫片上，要收集法兰密封的泄漏必须拆除现有的法兰螺栓、更换现有的密封垫片，即使原有密封垫片当前的密封性能或技术指标不超过国标或行业标准规定的要求，成本高。
2、用于收集主密封泄漏的辅助密封环尺寸超差的话会影响主密封的性能，需要更大的精确的螺栓预紧力，不便于现场的安装施工。
3、由于泄漏或导漏孔7的存在使得此种恒应力垫片的厚度比金属缠绕垫等常用垫片厚0.5-1.0mm，而且由于第一密封环3(主密封)和第二密封环4(辅助密封)一般为石墨等非金属，现场安装进在役的法兰间隙中时，主、辅密封环极易损坏从而丧失密封或收集功能；若导漏孔7过小，容易被重质液或焦油堵塞，丧失引漏功能，长期下去可能还会损坏辅助密封。
4、不适用于凹/凸面和榫/槽面法兰密封面型式。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的上述不足和缺陷，提供一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，以解决上述问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，包括：
具有缺口部的C形带，所述C形带的中部内表面径向凸出形成收集槽，所述C形带两轴向端的内表面分别形成与相互对接的一对法兰密封端面外径圆柱面接触密封的内密封面，所述C形带的外表面至少形成一第一紧箍面；
导漏管，所述导漏管的其中一端设置有与所述C形带的缺口部密封配合的支承座，所述支承座的外表面至少形成一与所述第一紧箍面对应的第二紧箍面；
至少一环形紧固带，所述环形紧固带紧箍在所述第一紧箍面和第二紧箍面上，使得所述C形带的内密封面分别压紧相互对接的一对法兰密封端面外径圆柱面，进而使得所述收集槽的内表面与被压紧在一对法兰密封端面上的环形垫片的外环面以及所述支承座的内表面之间形成收集腔，所述导漏管的支承座上设置有与所述收集腔连通的导流入口。
在本发明的一个优选实施例中，所述C形带轴向两端的外表面各设置有一第一紧箍面，所述支承座的外表面设置有一对与所述一对第一紧箍面对应的第二紧箍面，所述环形紧固带为一对，每一环形紧固带紧箍在一第一紧箍面和一第二紧箍面上。
在本发明的一个优选实施例中，密封时，所述C形带的缺口部两端内表面压紧在所述支承座的外表面两端上。
在本发明的一个优选实施例中，所述支承座的外表面与所述C形带的缺口部两端内表面连接处设置有耐高温密封胶。
在本发明的一个优选实施例中，所述内密封面上设置有软性金属或非金属材料制成的密封层。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一紧箍面和第二紧箍面的截面为圆形或圆冠形，所述环形紧固带的截面为圆形或长方形。
在本发明的一个优选实施例中，所述C形带由金属带制成。
由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：
1、本发明可解决现有可检漏恒应力密封垫片收集方法不能用于凹/凸面和榫/槽面法兰密封面型式的局限性和现场安装要求高、成本高的缺点。
2、本发明可以收集各种法兰密封面的泄漏，包括凹/凸面和榫/槽面法兰密封面型式；只要法兰螺栓与垫片金属外环或突台外缘之间的实体间隙不小于3mm。
3、只要是法兰密封结构，本发明适用于各种环型垫片；无需拆除现有在役密封性能或技术指标尚在国标或行业标准规定范围之内的垫片和法兰螺栓。
4、本发明对在役的现有法兰密封垫片的密封性能没有影响。
5、本发明的C形带和环形紧固带材料易于从市场上获取，安装简便，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术的结构示意图。
图2是本发明一种实施例的纵剖面结构示意图。
图3是本发明一种实施例的横剖面结构示意图。
图4是本发明一种实施例的结构爆炸示意图。
图5是本发明一种实施例的C形带的结构示意图。
图6是本发明一种实施例的导漏管的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
参见图2至图6所示，一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构包括C形带100、导漏管200、至少一环形紧固带300。本发明适用于法兰密封的工况，当两个法兰10a、10b相互配合密封，两个法兰10a、10b之间通过螺栓30固定，两个法兰10a、10b中部的密封端面11a、11b压紧环形垫片20时，即可利用本发明进行在线收集检漏。
C形带100具有缺口部101，本实施例中的C形带100由钢带制成，加工方便，成本低。C形带100的中部内表面径向凸出形成收集槽110，C形带100两轴向端的内表面分别形成内密封面121，内密封面121在工作时与相互对接的一对法兰密封端面11a、11b外径圆柱面接触密封。为了进一步增加密封效果，内密封面121上可设置有软性金属或非金属材料制成的密封层。C形带100的外表面至少形成一第一紧箍面120，为了使得C形带100受力平衡，提高密封的稳定性，C形带100轴向两端的外表面各设置有一第一紧箍面120。
导漏管200的管体210的其中一端设置有与C形带100的缺口部101密封配合的支承座220，支承座220的外表面至少形成一与第一紧箍面120对应的第二紧箍面222，支承座220的中部还设置有与管体210连通的导流入口221。本实施例中的支承座220与C形带100的剖面形状类似，C形带100的剖面形状稍微大于支承座220的剖面形状，使得密封时，C形带100的缺口部101两端内表面压紧在支承座220的外表面两端上，两者能够紧密贴合或耦合，保证密封性。为了进一步提高密封性，支承座220的外表面与C形带100的缺口部101两端内表面连接处设置有耐高温密封胶。
环形紧固带300的作用是紧箍在第一紧箍面120和第二紧箍面222上，由于本实施例中的第一紧箍面120和第二紧箍面222均为一对，所以本实施例中的环形紧固带300也为一对，环形紧固带300是预应力型的紧固带。环形紧固带300使得C形带100的内密封面121分别压紧相互对接的一对法兰密封端面外径圆柱面，进而使得收集槽110的内表面与被压紧在一对法兰密封端面11a、11b上的环形垫片20的外环面以及支承座220的内表面之间形成收集腔a，支承座220上的导流入口221也与收集腔a连通。
本实施例中的第一紧箍面120和第二紧箍面222的截面为圆形或圆冠形，环形紧固带300的截面为圆形或长方形，防止上述内密封面121上的软性金属或非金属材料制成的密封层被剪应力切断。
本发明安装时，C形带100穿过螺栓30与法兰密封端面11a、11b外缘及环形垫片20外环之间的缝隙并缠绕在法兰密封端面11a、11b外径圆柱面上；然后C形带100的缺口部101两端内表面压紧在支承座220的外表面两端上；一对环形紧固带300从C形带100上穿过螺栓30与法兰密封端面11a、11b外径圆柱面及环形垫片20外环之间的缝隙并缠绕在C形带100的一对第一紧箍面120及支承座220的第二紧箍面222上，然后用专用便携式工装夹具拧紧一对环形紧固带300并将C形带100内密封面121紧箍在法兰密封端面11a、11b的外缘上，则被环形紧固带300箍紧的C形带100的内密封面121与法兰密封端面11a、11b外缘形成密封，使得收集槽110的内表面与被压紧在一对法兰密封端面11a、11b轴向端面上的环形垫片20的外环面以及支承座220的内表面之间形成收集腔a。导漏管200的管体210出口连接或放置传感器则可实现各种法兰密封垫片泄漏源的在线实时监测。
另外，本发明还具有以下优点：
1、本发明可解决现有可检漏恒应力密封垫片收集方法不能用于凹/凸面和榫/槽面法兰密封面型式的局限性和现场安装要求高、成本高的缺点。
2、本发明可以收集各种法兰密封面的泄漏，包括凹/凸面和榫/槽面法兰密封面型式；只要法兰螺栓与环形垫片外环或突台外缘之间的实体间隙不小于3mm。
3、只要是法兰密封结构，本发明适用于各种环型垫片；无需拆除现有在役密封性能或技术指标尚在国标或行业标准规定范围之内的垫片和法兰螺栓。
4、本发明对在役的现有法兰密封垫片的密封性能没有影响。
5、本发明的C形带和环形紧固带材料易于从市场上获取，安装简便，成本低。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，其特征在于，包括：
具有缺口部的C形带，所述C形带的中部内表面径向凸出形成收集槽，所述C形带两轴向端的内表面分别形成与相互对接的一对法兰突台外径圆柱面接触密封的内密封面，所述C形带的外表面至少形成一第一紧箍面；
导漏管，所述导漏管的其中一端设置有与所述C形带的缺口部密封配合的支承座，所述支承座的外表面至少形成一与所述第一紧箍面对应的第二紧箍面；
至少一环形紧固带，所述环形紧固带紧箍在所述第一紧箍面和第二紧箍面上，使得所述C形带的内密封面分别压紧相互对接的一对法兰密封端面外径圆柱面，进而使得所述收集槽的内表面与被压紧在一对法兰密封端面上的环形垫片的外环面以及所述支承座的内表面之间形成收集腔，所述导漏管的支承座上设置有与所述收集腔连通的导流入口。
2.如权利要求1所述的一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，其特征在于，所述C形带轴向两端的外表面各设置有一第一紧箍面，所述支承座的外表面设置有一对与所述一对第一紧箍面对应的第二紧箍面，所述环形紧固带为一对，每一环形紧固带紧箍在一第一紧箍面和一第二紧箍面上。
3.如权利要求1或2所述的一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，其特征在于，密封时，所述C形带的缺口部两端内表面压紧在所述支承座的外表面两端上。
4.如权利要求3所述的一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，其特征在于，所述支承座的外表面与所述C形带的缺口部两端内表面连接处设置有耐高温密封胶。
5.如权利要求1所述的一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，其特征在于，所述内密封面上设置有软性金属或非金属材料制成的密封层。
6.如权利要求5所述的一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，其特征在于，所述第一紧箍面和第二紧箍面的截面为圆形或圆冠形，所述环形紧固带的截面为圆形或长方形。
7.如权利要求1所述的一种卡箍式法兰密封泄漏在线收集机构，其特征在于，所述C形带由金属带制成。
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