CN111998070A - 一种应用于高压容器的密封结构及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种应用于高压容器的密封结构及方法，该结构包括：高压容器，所述高压容器上设有卸荷口，所述高压容器的一端设有台阶，用于放置检测密封效果的防爆片，所述防爆片上设有一定级配的矿粉，所述防爆片与高压容器内壁之间设有间隙；通过注水机构向所述高压容器内注水，所述一定级配的矿粉在水推动的作用下，向所述防爆片与高压容器内壁的螺纹间隙处流动，并有序填充螺纹间隙，实现密封。该技术方案的密封方法相比传统密封方式或基于高压容器结构型式或利用特殊密封材料更加高效。本发明是利用矿粉进行封堵，是常规密封方式的一种可靠补充，该矿粉是利用高压容器快速卸荷生成的产物，而非特殊定制。因此该密封方法简单、高效、可靠。

Description

一种应用于高压容器的密封结构及方法
技术领域
本申请涉及一种应用于高压容器的密封结构及方法。
背景技术
目前，高压容器密封大体可分以下几种:(1)强制密封(2)自紧密封(3)半自紧密封。
强制密封，这种密封方式主要是使用螺栓的拉紧力达到顶盖、密封元件与筒体端的密封。由于操作过程中压力增大的情况下会造成螺栓出现变形，顶盖上升等情况，使接触的压力大大降低，这样就需要具有足够强大的螺栓预紧力才可以保证密封效果。如果实际的操作压力比较大或者容器直径很大时，就会使其强制性的密封效果大大降低。
自紧密封，包括O形环密封、C形环密封、B形环密封、三角垫密封、楔形垫密封、平垫自紧密封、组合式自紧密封。这种密封方式主要是通过容器内部的压力对元件进行密封。如果压力上升，其密封的元件与顶盖、筒体端部之间就会增加接触力，从而提高密封的效果。如橡胶O形圈在压力下密封而产生的自密封性。
半自紧密封，处于自紧密封和强制密封两种密封方式中间，具有一定的自紧性。随着压力的升高，密封元件与顶盖、筒体端部之间的接触力也会出现一定的下降，这时就需要具有较大预紧力的密封效果才可以完成，所以对其适用范围造成了一定的限制。
传统密封方式或基于高压容器结构型式或利用特殊密封材料，例如橡胶圈等实现高压密封。本发明的密封原理是利用矿粉进行封堵，是常规密封方式的一种可靠补充，该矿粉是利用高压容器快速卸荷生成的产物，而非特殊定制。因此，该密封方法简单、高效、可靠。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种应用于高压容器的密封结构及方法。
第一方面，本申请提供了一种应用于高压容器的密封结构，包括：高压容器，所述高压容器上设有卸荷口，所述高压容器的一端设有台阶，用于放置检测密封效果的防爆片，所述防爆片上设有一定级配的矿粉，所述防爆片与高压容器内壁之间设有间隙；
通过注水机构向所述高压容器内注水，所述一定级配的矿粉在水推动的作用下，向所述防爆片与高压容器内壁的螺纹间隙处流动，并有序填充螺纹间隙，实现密封。
在一个可能的实施方式中，所述注水机构包括：水泵，压力表以及高压管线；
所述水泵通过所述高压管线与所述高压容器的注水口连接，所述压力表设置于所述高压管线上。
第二方面，本申请提供了一种应用于高压容器的密封方法，采用上述的一种高压容器的密封结构，其特征在于，还包括：
将防爆片安装于高压容器内台阶处，并在所述防爆片上放置矿粉；
将水泵通过高压管线连接至高压容器的注水口，并在高压管线上安装压力表；
开启水泵向所述高压容器内注水；
矿粉在注水压力推动作用下，开始向防爆片与高压容器内壁之间的螺纹间隙处流动，并有序填充螺纹间隙，实现封堵,高压容器内压力开始升高；通过压力表记录所述高压容器内的压力；
当所述高压容器内的压力不再变化时，密封完成。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请的密封方法相比传统密封方式或基于高压容器结构型式或利用特殊密封材料更加高效。本发明的密封原理是利用一定级配矿粉进行封堵，是常规密封方式的一种可靠补充，该矿粉是利用高压容器快速卸荷生成的产物，而非特殊定制。因此，该密封方法简单、高效、可靠。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种应用于高压容器的密封结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种应用于高压容器的密封方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的矿粉累积分布曲线的示意图；
图4为本申请实施例提供的初次升压为80Mpa；
图5为本申请实施例提供的压力稳定在70Mpa。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请实施例提供的一种应用于高压容器的密封结构，如图1所示，该结构，包括：高压容器，高压容器上设有卸荷口，高压容器的一端设有台阶，用于放置检测矿粉密封效果的防爆片，防爆片与高压容器内壁螺纹之间设有间隙，在所述防爆片上放置一定级配的矿粉，通过注水机构向高压容器注水，矿粉在高压水推动作用下，向防爆片与高压容器内壁的螺纹间隙处流动，并有序填充螺纹间隙，实现封堵，从而达到对高压容器的密封。
需要说明的是，本实施例中的矿粉是利用高压容器快速卸荷生成的产物，而非特殊定制。
本实施例中的注水机构包括：水泵，压力表以及高压管线；水泵通过高压管线与高压容器的注水口连接，压力表设置于高压管线上。
本实施例中涉及的一定级配的矿粉，需要满足矿粉粒径连续分布，不均匀系数Cu＞5，这样的粒径配置，可确保细颗粒有效填充于粗颗粒之间，可实现50Mpa＜P＜100Mpa压力的最优密封。
图2为本申请实施例提供的一种应用于高压容器的密封方法的流程图，该方法采用上述的一种应用于高压容器的密封结构，该方法包括：
步骤S11、将防爆片安装于高压容器内台阶处，并在防爆片上放置矿粉；
步骤S12、将水泵通过高压管线连接至高压容器的注水口，并在高压管线上安装压力表；
步骤S13、开启水泵向高压容器内注水；
步骤S14、矿粉在注水压力推动作用下，开始向防爆片与高压容器内壁之间的螺纹间隙处流动，并有序填充螺纹间隙，实现封堵,高压容器内压力开始升高；
步骤S15、通过压力表记录高压容器内的压力；
步骤S16、当高压容器内的压力不再变化时，密封完成。
图3为本申请实施例提供的一种矿粉累积分布曲线，需要满足矿粉粒径连续分布，不均匀系数Cu＞5，这样的粒径配置，可确保细颗粒有效填充于粗颗粒之间，可实现50Mpa＜P＜100Mpa压力的最优密封。
本实施例中，高压容器、防爆片、矿粉填充密封结构示意图如图3所示。通过启动水泵，开始加压，压力表初次升压如图4所示，为80Mpa；随着矿粉向防爆片与高压容器内壁之间的螺纹间隙处汇聚和封堵，压力逐渐降至70Mpa并最终稳定下来，如图5所示。
进一步需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种应用于高压容器的密封结构，其特征在于，包括：高压容器，所述高压容器上设有卸荷口，所述高压容器的一端设有台阶，用于放置检测密封效果的防爆片，所述防爆片上设有一定级配的矿粉，所述防爆片与高压容器内壁之间设有间隙；
通过注水机构向所述高压容器内注水，所述一定级配的矿粉在水推动的作用下，向所述防爆片与高压容器内壁的螺纹间隙处流动，并有序填充螺纹间隙，实现密封。
2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述注水机构包括：水泵，压力表以及高压管线；
所述水泵通过所述高压管线与所述高压容器的注水口连接，所述压力表设置于所述高压管线上。
3.一种应用于高压容器的密封方法，采用权利要求1-2任意一项所述的一种应用于高压容器的密封结构，其特征在于，还包括：
将防爆片安装于高压容器内台阶处，并在所述防爆片上放置矿粉；
将水泵通过高压管线连接至高压容器的注水口，并在高压管线上安装压力表；
开启水泵向所述高压容器内注水；
矿粉在注水压力推动作用下，开始向防爆片与高压容器内壁之间的螺纹间隙处流动，并有序填充螺纹间隙，实现封堵，高压容器内压力开始升高；
通过压力表记录所述高压容器内的压力；
当所述高压容器内的压力不再变化时，密封完成。
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