CN112728247A - 一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，包括密封组件本体、加强筋、第一密封线和第二密封线，所述密封组件本体的内壁面上从里到外依次周向间隔设有加强筋、第一密封线和第二密封线，所述加强筋中预埋超弹记忆合金圈。本发明提供的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，具有变刚度特性适应蒸汽发生器一次侧主管道口封堵工作中折叠和展开的要求。
Description
技术领域
本发明涉及蒸汽发生器一次侧检修设备技术领域，特别是涉及一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件。
背景技术
蒸汽发生器一次侧高水位堵板，也称为蒸汽发生器高水位堵板装置或蒸汽发生器一次侧主管道密封堵板，是蒸汽发生器一次侧水室检修必备的一项检修专用工具。蒸汽发生器一次侧高水位堵板安装于蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座上，主要用于在高水位到达之前对蒸汽发生器一次侧主管道口进行密封，以保证堆内水池充水及蒸汽发生器水室检查能同时进行。蒸汽发生器一次侧高水位堵板通常由机械组件和密封组件组成，密封组件通常为橡胶件，是形成有效密封的核心部件；机械组件主要为密封组件提供有效固定和支撑。
密封组件按密封原理可分为气囊式密封或挤压式密封。目前广泛使用的高水位堵板多采用气囊式密封，将密封组件安装于主管道，密封组件周向布置的气囊深入主管道，充气后气囊膨胀压紧主管道内壁面，从而形成密封。但气囊式密封组件存在以下缺点：1)结构复杂，成型工艺要求高，存在较高的废品率，制造成本高；2)产品重量大，不利于实现自动化安装，且人工安装时人员劳动负荷大；3)密封依赖于外部气源供应，需要另外配置供气、调压以及监测设备一同使用；4)一旦供气管路或气囊本身产生损伤漏气，或气路因为人因失误意外脱开，有可能导致气囊失气密封失效。
挤压密封式密封组件密封原理类似于垫片密封，依靠密封组件与主管道法兰环座端面压紧形成挤压密封。而传统的挤压密封式密封组件应用于主管道法兰环座密封时，存在以下问题：1)密封组件较薄时，刚度较低，折叠进入人孔后难以自动展开，且安装过程中两侧在重力作用下容易掉入主管道，给快速安装带来困难；2)密封组件较厚时，整体重量增加，且难以折叠进入人孔；3)传统的平垫密封结构，对密封力矩要求高。
发明内容
基于此，针对现有的挤压密封式蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件存在的刚度和可折叠性不能同时满足，以及密封力矩要求高的问题，有必要提供一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，该密封组件结构简单、重量轻、刚度好且容易折叠，不依赖于外部气源即可实现蒸汽发生器一次侧主管道口的封堵。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，包括密封组件本体、加强筋、第一密封线和第二密封线；所述密封组件本体的内壁面上从里到外依次周向间隔设有加强筋、第一密封线和第二密封线；所述加强筋中预埋超弹记忆合金圈。
进一步地，所述密封组件本体、加强筋、第一密封线和第二密封线均由圆形橡胶材料一体硫化成型。
进一步地，所述密封组件本体的直径与蒸汽发生器一次侧主管道口的直径相匹配，所述密封组件本体覆盖蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面。
进一步地，所述第一密封线和第二密封线之间设有螺栓通孔，所述螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面上的螺纹孔一一对应。
进一步地，所述密封组件本体中部预埋螺柱。
进一步地，所述螺柱有4组，每组有2个，每组2个螺柱以密封组件本体1的竖直中心线为基准彼此对称排列，4组沿密封组件本体1的竖直中心线等间距排列。
进一步地，所述第一密封线和第二密封线均为凸起的半圆形截面，与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面形成冗余密封。
进一步地，所述第二密封线的内壁上设置包围结构，所述包围结构与第一密封线和第二密封线之间设有的螺栓通孔一一对应，所述包围结构用于包覆所述螺栓通孔。
一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板，包括上述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，以及蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件上分别设有螺栓通孔和螺柱通孔，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件上的螺柱通孔与密封组件本体上的螺柱一一对应，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件上的螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面上的螺纹孔一一对应，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件螺柱螺母连接，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件和蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面通过螺栓螺纹连接。
进一步地，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板上设置螺柱通孔，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板上的螺柱通孔与密封组件本体上的螺柱一一对应；所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板、侧板和边板上均设置螺栓通孔，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板、侧板和边板上的螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面上的螺纹孔一一对应；所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板与蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件螺柱螺母连接，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板、侧板和边板与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面通过螺栓螺纹连接。
一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封方法，包括如下步骤：
将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板螺柱螺母连接，得到组合件；
将组合件卷曲后，从蒸汽发生器一次侧水室人孔送入蒸汽发生器一次侧水室；
组合件送入蒸汽发生器一次侧水室后，自动展开；
将组合件放置在蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面上，将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件和蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面通过螺栓螺纹连接；
依次将蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的侧板和边板从蒸汽发生器一次侧水室人孔送入蒸汽发生器一次侧水室，并放置在蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件上对应的位置，将蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的侧板和边板与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面通过螺栓螺纹连接；
对螺栓进行定矩紧固，第一密封线和第二密封线变形贴紧蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面，完成对蒸汽发生器一次侧高水位堵板的密封。
与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：
本发明提供的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，具有变刚度特性，在折叠卷曲操作中刚度会自行降低，当被送入蒸汽发生器一次侧水室人孔约束释放时，刚度升高恢复到高刚度状态自动展开，且不易因重力作用掉入蒸汽发生器一次侧主管道口而影响安装，从而适应蒸汽发生器一次侧主管道口封堵工作中折叠和展开的要求。
本发明提供的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件重量轻，安装动作简单，有利于实现蒸汽发生器一次侧高水位堵板的自动装拆；使用简单，无需外部气源和电源维持其密封性；结构简单，制造成本低。
附图说明
图1为本发明的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件正面立体图；
图2为本发明的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件正面结构示意图；
图3为本发明的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件反面立体图；
图4为本发明的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件反面局部放大立体图；
图5为本发明的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件反面结构示意图；
图6为本发明的蒸汽发生器一次侧高水位堵板结构示意图；
图7为本发明的蒸汽发生器一次侧高水位堵板局部放大示意图；
图8为本发明的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件结构示意图。
图中：1、密封组件本体；2、螺柱；3、加强筋；4、第一道密封；5、第二道密封；6、超弹记忆合金圈；7、蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件；8、螺栓；9、螺母；10、蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面；11、中板；12、侧板；13、边板。
具体实施方式
现有技术中，蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7包括中板11、侧板12和边板13，所述中板11两侧连接侧板12，所述侧板12外侧与边板13连接，所述中板11、侧板12和边板13共同构成蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7。
本发明提供一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，包括密封组件本体1、加强筋3、第一密封线4和第二密封线5；所述密封组件本体1的内壁面上从里到外依次周向间隔设有加强筋3、第一密封线4和第二密封线5；所述加强筋3中预埋超弹记忆合金圈6。
超弹记忆合金圈6用于加强密封组件刚度，保证密封组件有足够的刚度，使得密封组件在折叠送入蒸汽发生器一次侧水室人孔后可自由展开，防止密封组件放置在蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上后因为重力掉入蒸汽发生器一次侧主管道口，阻碍安装。由于记忆合金有变刚度的特性，密封组件在弯折时，由于弯折部位局部应力增加，该部位组织发生马氏体相变，刚度减小，从而便于操作人员卷曲折叠密封组件。当卷曲折叠后的密封组件穿过蒸汽发生器一次侧水室人孔后，操作人员松开密封组件，密封组件所受外力解除，原弯折部位应力释放，组织恢复为奥氏体，刚度恢复。加强筋3和超弹记忆合金圈6可根据实际结构需要增加数量或改变分布置。
所述密封组件本体1、加强筋3、第一密封线4和第二密封线5均由圆形橡胶材料一体硫化成型，所述密封组件本体1的直径与蒸汽发生器一次侧主管道口的直径相匹配，所述密封组件本体1覆盖蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10。
所述密封组件本体1中部预埋螺柱2，所述螺柱2有4组，每组有2个，每组2个螺柱2以密封组件本体1的竖直中心线为基准彼此对称排列，4组沿密封组件本体1的竖直中心线等间距排列。
所述密封组件本体1的第一密封线4和第二密封线5之间的内壁设有螺栓通孔，所述螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上的螺纹孔一一对应。
所述第一密封线4和第二密封线5均为凸起的半圆形截面，与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10形成冗余密封。与平垫密封相比，所述第一密封线4和第二密封线5与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10的接触面积大幅减小，因此所需的密封力矩也明显降低。
所述第二密封线5的内壁上设置包围结构，所述包围结构与密封组件本体1上的螺栓通孔一一对应，所述包围结构用于包覆密封组件本体1上的螺栓通孔，防止当第一密封线4被突破后水从密封组件本体1上的螺栓通孔处泄出造成第一密封线5密封失效。
一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板，包括上述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，以及蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7上分别设有螺柱通孔和螺栓通孔，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7上的螺柱通孔与蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件上的螺柱2一一对应，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7上的螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上的螺纹孔一一对应，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7螺柱螺母连接，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件和蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10通过螺栓螺纹连接，使用时螺柱2插入蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7上的螺柱通孔将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7连接，并通过螺母9将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7固定；螺栓8分别穿过蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件和蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7上的螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上的螺纹孔螺纹连接，将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件和蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7与蒸汽发生器一次侧主管道口环座端面连接。
具体地，所述中板11上设置螺柱通孔，所述中板11上的螺柱通孔与蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件上的螺柱2一一对应，使用时螺柱2插入中板11上的螺柱通孔将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7连接，并通过螺母9将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与中板11固定。所述中板11、侧板12和边板13上均设置螺栓通孔，所述中板11、侧板12和边板13上的螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上的螺纹孔一一对应，使用时螺栓8分别穿过蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件、中板11、侧板12和边板13上的螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上的螺纹孔螺纹连接，将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件和蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件7与蒸汽发生器一次侧主管道口环座端面10连接。
一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封方法，包括如下步骤：
螺柱2插入中板11上的螺柱通孔将密封组件本体1与中板11连接，并通过螺母9将密封组件本体1与中板11固定，得到组合件；
将组合件卷曲后，从蒸汽发生器一次侧水室人孔送入蒸汽发生器一次侧水室；
组合件送入蒸汽发生器一次侧水室后，自动展开；
将组合件放置在蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上，螺栓8分别穿过中板11和密封组件本体1上的螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上的螺纹孔螺纹连接，将密封组件本体1和中板11与蒸汽发生器一次侧主管道口环座端面连接；
依次将侧板12和边板13从蒸汽发生器一次侧水室人孔送入蒸汽发生器一次侧水室，并放置在密封组件上对应的位置，螺栓8穿过侧板12和边板13上的螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10上的螺纹孔螺纹连接，将侧板12和边板13与蒸汽发生器一次侧主管道口环座端面连接；
利用力矩扳手，对螺栓8进行定矩紧固，第一密封线4和第二密封线5变形贴紧蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面10，完成对蒸汽发生器一次侧高水位堵板的密封。
上述蒸汽发生器一次侧水室内的操作通过机械臂自动完成或者通过操作人员人工完成。
上述螺栓8和螺母9有若干个。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，其特征在于，包括密封组件本体、加强筋、第一密封线和第二密封线；所述密封组件本体的内壁面上从里到外依次周向间隔设有加强筋、第一密封线和第二密封线；所述加强筋中预埋超弹记忆合金圈。
2.根据权利要求1所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，其特征在于，所述密封组件本体的直径与蒸汽发生器一次侧主管道口的直径相匹配，所述密封组件本体覆盖蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面。
3.根据权利要求1所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，其特征在于，所述第一密封线和第二密封线之间设有螺栓通孔，所述螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面上的螺纹孔一一对应。
4.根据权利要求1所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，其特征在于，所述第二密封线的内壁上设置包围结构，所述包围结构与第一密封线和第二密封线之间设有的螺栓通孔一一对应，所述包围结构用于包覆所述螺栓通孔。
5.根据权利要求1所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，其特征在于，所述第一密封线和第二密封线均为凸起的半圆形截面，与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面形成冗余密封。
6.根据权利要求1所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，其特征在于，所述密封组件本体中部预埋螺柱。
7.一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件，以及蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件螺柱螺母连接，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件和蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面通过螺栓螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板，其特征在于，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件上分别设有螺柱通孔和螺栓通孔，所述螺柱通孔与密封组件本体上的螺柱一一对应，所述螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面上的螺纹孔一一对应。
9.根据权利要求8所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板，其特征在于，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板上设置螺柱通孔，所述螺柱通孔与密封组件本体上的螺柱一一对应；所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板、侧板和边板上均设置螺栓通孔，所述螺栓通孔与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面上的螺纹孔一一对应；所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板与蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件螺柱螺母连接，所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板、侧板和边板与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面通过螺栓螺纹连接。
10.一种蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封方法，包括如下步骤：
将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件与蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板螺柱螺母连接，得到组合件；
将组合件卷曲后，从蒸汽发生器一次侧水室人孔送入蒸汽发生器一次侧水室；
组合件送入蒸汽发生器一次侧水室后，自动展开；
将组合件放置在蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面上，将蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件和蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的中板与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面通过螺栓螺纹连接；
依次将蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的侧板和边板从蒸汽发生器一次侧水室人孔送入蒸汽发生器一次侧水室，并放置在蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件上对应的位置，将蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件的侧板和边板与蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面通过螺栓螺纹连接；
对螺栓进行定矩紧固，第一密封线和第二密封线变形贴紧蒸汽发生器一次侧主管道口法兰环座端面，完成对蒸汽发生器一次侧高水位堵板的密封；
所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件为权利要求1-6所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板密封组件；所述蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件为权利要求7-9所述的蒸汽发生器一次侧高水位堵板机械组件。
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2020
- 2020-12-31 CN CN202011625286.4A patent/CN112728247B/zh active Active
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Non-Patent Citations (1)
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| 张晓春;: "一种蒸汽发生器一次侧管嘴临时封堵措施", 山东化工, no. 07, 8 April 2018 (2018-04-08) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112728247B (zh) | 2024-09-10 |
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