CN116398725A - 插装式活法兰管道的密封结构及其密封性测试方法 - Google Patents

插装式活法兰管道的密封结构及其密封性测试方法 Download PDF

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Abstract

一种插装式活法兰管道的密封结构及其密封性测试方法，包括在活法兰表面开设的环形安装槽，环形安装槽内设有V型组合密封圈，活法兰与环形密封盖可拆卸地连接，环形密封盖用于盖合在环形安装槽上；活法兰外壁开设有打压测试孔，打压测试孔与环形安装槽连通。本发明采用O形密封圈加V型组合密封圈的组合形式，密封可靠，能够保证机组长时间安全稳定运行，大大减小了漏水概率。

Description

插装式活法兰管道的密封结构及其密封性测试方法
技术领域
本发明属于水轮发电机组基坑里衬处平压管密封技术领域，特别涉及一种插装式活法兰管道的密封结构及其密封性测试方法。
背景技术
在水轮发电机组运行过程中，为降低转轮与顶盖之间的水压力，减小推力轴承的载荷，采用在顶盖及基坑里衬设计平压管的方式将转轮与顶盖之间的压力水排至尾水管内。由于顶盖振动、基坑里衬振动以及平压管中的水流压力脉动对平压管产生轴向、径向拉应力，另外由于基坑里衬处平压管活法兰存在一定设计缺陷，仅在活法兰与基坑里衬之间、活法兰和平压管之间存在两道O形密封圈，对于来自转轮与顶盖间压力水密封效果不佳，经常发生漏水现象，无法保证机组安全稳定运行，严重时可能会有水淹厂房的危险。
发明内容
鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的插装式活法兰管道的密封结构及其密封性测试方法，采用O形密封圈加V型组合密封圈的组合形式，密封可靠，能够保证机组长时间安全稳定运行，大大减小了漏水概率。
为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：
一种插装式活法兰管道的密封结构，包括在活法兰表面开设的环形安装槽，环形安装槽内设有V型组合密封圈，活法兰与环形密封盖可拆卸地连接，环形密封盖用于盖合在环形安装槽上；活法兰外壁开设有打压测试孔，打压测试孔与环形安装槽连通。
优选的方案中，所述的V型组合密封圈用于贴合于管壁；V型组合密封圈包括左密封圈和右密封圈，左密封圈和右密封圈之间设有多个中间密封圈，左密封圈、中间密封圈和右密封圈构成了横截面为方形的环形圈。
优选的方案中，所述的活法兰的端面设有第一O形密封圈放置槽，第一O形密封圈放置槽上设置有第一O形密封圈。
优选的方案中，所述的活法兰内壁设有第二O形密封圈放置槽，第二O形密封圈放置槽上设置有第二O形密封圈。
优选的方案中，所述的打压测试孔处设有堵头，打压测试孔处设有连接螺纹，打压测试孔用于与打压设备连接。
优选的方案中，所述的环形密封盖通过螺丝与活法兰连接，环形密封盖上设有法兰连接螺栓贯穿孔，法兰连接螺栓贯穿孔用于穿装法兰连接螺栓。
优选的方案中，所述的中间密封圈的开口方向迎向水流一端。即中间密封圈开口方向与水流方向相反。
一种插装式活法兰管道的密封结构的密封性测试方法，包括以下步骤：
步骤S1，在安装活法兰之前，将V型组合密封圈、环形密封盖套在管道上；
步骤S2，进行插装式活法兰管道的密封结构安装：在第一O形密封圈放置槽上安装第一O形密封圈，在第二O形密封圈放置槽上安装第二O形密封圈，将活法兰套在管道上，在环形安装槽内填装V型组合密封圈，利用环形密封盖将V型组合密封圈压紧，最后安装法兰连接螺栓将管道固定；
步骤S3，在打压测试孔处安装打压管道，打压管道连接打压泵，打压管道上设有压力表；
步骤S4，开启打压泵，向环形安装槽内注入水，观察压力表的数值，直至压力达到测试压力值后打压泵停止；
步骤S5，继续观察压力表的数值变化，在测试时间段内，压力表的数值没有变化或变化在误差范围内，则V型组合密封圈密封性合格；否则，V型组合密封圈密封性不合格。
本发明可达到以下有益效果：
1、本发明提供的密封结构结构简单，安装方便且不受空间大小限制，如果一旦再发生漏水故障，能够方便快捷地进行处理。
2、本发明采用O形密封圈加V型组合密封圈的组合形式，密封可靠，能够保证机组长时间安全稳定运行，大大减小了漏水概率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明安装结构图（剖视图）；
图2为图1中A处放大图;
图3为本发明V型组合密封圈横截面图；
图4为本发明打压试验原理图。
图中：活法兰1、环形安装槽2、V型组合密封圈3、左密封圈301、中间密封圈302、右密封圈303、环形密封盖4、打压测试孔5、第一O形密封圈61、第二O形密封圈62、法兰连接螺栓7、打压泵8、压力表9、基坑里衬10、顶盖11、盲法兰12。
具体实施方式
实施例1：
优选的方案如图1至图4所示，一种插装式活法兰管道的密封结构，包括在活法兰1表面开设的环形安装槽2，环形安装槽2内设有V型组合密封圈3，活法兰1与环形密封盖4可拆卸地连接，环形密封盖4用于盖合在环形安装槽2上；活法兰1外壁开设有打压测试孔5，打压测试孔5与环形安装槽2连通。由于机组振动，活法兰和弯管之间的相对滑动，导致了O形密封圈密封效果不好，本发明增加了V型组合密封圈3，用于加强活法兰与管道外壁之间的密封性。
进一步地，V型组合密封圈3用于贴合于管壁；V型组合密封圈3包括左密封圈301和右密封圈303，左密封圈301和右密封圈303之间设有多个中间密封圈302，左密封圈301、中间密封圈302和右密封圈303构成了横截面为方形的环形圈。本实施例中，中间密封圈302的数量为三个，中间密封圈302的横截面为V型，左密封圈301和右密封圈303的形状用于与中间密封圈302形状相适配。
进一步地，活法兰1的端面设有第一O形密封圈放置槽，第一O形密封圈放置槽上设置有第一O形密封圈61。活法兰1内壁设有第二O形密封圈放置槽，第二O形密封圈放置槽上设置有第二O形密封圈62。
进一步地，打压测试孔5处设有堵头，打压测试孔5处设有连接螺纹，打压测试孔5用于与打压设备连接。打压设备包括打压泵8、压力表9，打压截止为水。
进一步地，环形密封盖4通过螺丝与活法兰1连接，环形密封盖4上设有法兰连接螺栓贯穿孔，法兰连接螺栓贯穿孔用于穿装法兰连接螺栓7。
所述的插装式活法兰管道的密封结构的密封性测试方法，包括以下步骤：
步骤S1，在安装活法兰之前，将V型组合密封圈3、环形密封盖4套在管道上；
步骤S2，进行插装式活法兰管道的密封结构安装：在第一O形密封圈放置槽上安装第一O形密封圈61，在第二O形密封圈放置槽上安装第二O形密封圈62，将活法兰套在管道上，在环形安装槽2内填装V型组合密封圈3，利用环形密封盖4将V型组合密封圈3压紧，最后安装法兰连接螺栓7将管道固定；
安装第一O形密封圈61、第二O形密封圈62和V型组合密封圈3时，均涂抹凡士林。
步骤S3，在打压测试孔5处安装打压管道，打压管道连接打压泵8，打压管道上设有压力表9；
步骤S4，开启打压泵8，向环形安装槽2内注入水，观察压力表9的数值，直至压力达到测试压力值后打压泵8停止；试验压力为1.5MPa；
步骤S5，继续观察压力表9的数值变化，在测试时间段内，压力表9的数值没有变化或变化在误差范围内，则V型组合密封圈3密封性合格；否则，V型组合密封圈3密封性不合格。保压时间为30min。本发明密封结构的设计压力为1.0 MPa。
实施例2：
本密封结构应用于水电机组平压管改造项目中，一种应用于水电机组平压管改造的方法，过程如下：
本实施例需要安装的管道为弯管；用于安装在基坑里衬和顶盖两处平压管之间；
1、先将基坑里衬和顶盖两处平压管法兰面及内壁打磨光滑；
2、将活法兰套装于弯管上，通过手拉葫芦与吊带共同将弯管和活法兰吊入安装位置就位；
3、将活法兰对准顶盖平压管法兰螺孔后穿入把合螺栓固定；
4、在盲法兰上安装O形密封圈并涂抹凡士林，调整弯管插进基坑里衬内；
5、弯管上放置水平尺检查水平，塞尺检查弯管与基坑里衬间隙是否均匀，调整水平及间隙合格后，分别做好弯管与基坑里衬、弯管与盲法兰对齐位置划线标记，留出基坑里衬处弯管20mm长度，将弯管多余部分弯管切割并倒角，打磨光滑。
6、盲法兰把合螺栓对称打紧，塞尺检查活法兰与基坑里衬法兰间隙均匀后，对盲法兰和弯管外侧合缝处点焊几处固定。吊出平压管，将盲法兰和弯管内、外合缝处全部进行氩弧焊封焊处理，冷却后进行酸洗，对所有焊缝无损探伤，检测无缺陷，弯管预装配完毕。
7、将在第一O形密封圈放置槽上安装第一O形密封圈61，在第二O形密封圈放置槽上安装第二O形密封圈62，将活法兰套在管道上，在环形安装槽2内填装V型组合密封圈3，利用环形密封盖4将V型组合密封圈3压紧；
具体地，第一O形密封圈、第二O形密封圈、顶盖法兰端面均匀涂抹587平面密封胶；环形密封盖4的螺丝上涂抹243螺纹锁固剂并打紧。
活法兰与平压管（本弯管安装完成后，弯管与基坑里衬和顶盖两处平压管连接为一个整体，该整体也可称作平压管）之间除有O形密封圈具有密封作用外，多层V型组合密封圈3的设计，当活法兰与平压管之间压力水作用时（压力水从顶盖流向基坑里衬），若平压管与活法兰的间隙进水，压力水冲击多层V型组合密封圈3会使中间密封圈302的开口角撑大，从而使中间密封圈302与平压管之间接触更紧密，使得水更不容易从V型组合密封圈3处渗漏。
在进行平压管改造换型完成上述的装配和调整后，通过活法兰外侧的打压孔现场对V型组合密封圈进行打压试验，确保V型组合密封圈工作正常。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种插装式活法兰管道的密封结构，其特征在于：包括在活法兰（1）表面开设的环形安装槽（2），环形安装槽（2）内设有V型组合密封圈（3），活法兰（1）与环形密封盖（4）可拆卸地连接，环形密封盖（4）用于盖合在环形安装槽（2）上；活法兰（1）外壁开设有打压测试孔（5），打压测试孔（5）与环形安装槽（2）连通。
2.根据权利要求1所述的插装式活法兰管道的密封结构，其特征在于：V型组合密封圈（3）用于贴合于管壁；V型组合密封圈（3）包括左密封圈（301）和右密封圈（303），左密封圈（301）和右密封圈（303）之间设有多个中间密封圈（302），左密封圈（301）、中间密封圈（302）和右密封圈（303）构成了横截面为方形的环形圈。
3.根据权利要求1所述的插装式活法兰管道的密封结构，其特征在于：活法兰（1）的端面设有第一O形密封圈放置槽，第一O形密封圈放置槽上设置有第一O形密封圈（61）。
4.根据权利要求1所述的插装式活法兰管道的密封结构，其特征在于：活法兰（1）内壁设有第二O形密封圈放置槽，第二O形密封圈放置槽上设置有第二O形密封圈（62）。
5.根据权利要求1所述的插装式活法兰管道的密封结构，其特征在于：打压测试孔（5）处设有堵头，打压测试孔（5）处设有连接螺纹，打压测试孔（5）用于与打压设备连接。
6.根据权利要求1所述的插装式活法兰管道的密封结构，其特征在于：环形密封盖（4）通过螺丝与活法兰（1）连接，环形密封盖（4）上设有法兰连接螺栓贯穿孔，法兰连接螺栓贯穿孔用于穿装法兰连接螺栓（7）。
7.根据权利要求2所述的插装式活法兰管道的密封结构，其特征在于：中间密封圈（302）的开口方向迎向水流一端。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的插装式活法兰管道的密封结构的密封性测试方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S1，在安装活法兰之前，将V型组合密封圈（3）、环形密封盖（4）套在管道上；
步骤S2，进行插装式活法兰管道的密封结构安装：在第一O形密封圈放置槽上安装第一O形密封圈（61），在第二O形密封圈放置槽上安装第二O形密封圈（62），将活法兰套在管道上，在环形安装槽（2）内填装V型组合密封圈（3），利用环形密封盖（4）将V型组合密封圈（3）压紧，最后安装法兰连接螺栓（7）将管道固定；
步骤S3，在打压测试孔（5）处安装打压管道，打压管道连接打压泵（8），打压管道上设有压力表（9）；
步骤S4，开启打压泵（8），向环形安装槽（2）内注入水，观察压力表（9）的数值，直至压力达到测试压力值后打压泵（8）停止；
步骤S5，继续观察压力表（9）的数值变化，在测试时间段内，压力表（9）的数值没有变化或变化在误差范围内，则V型组合密封圈（3）密封性合格；否则，V型组合密封圈（3）密封性不合格。
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