CN201326166Y - 核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种密封装置，具体涉及一种核反应堆厂房水闸门用密封胶条。核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条，它包括胶条本体，在胶条本体的空芯与实芯结合处设有橡胶斜垫，胶条本体呈“凹”字形，且过渡处为圆弧过渡。本实用新型的优点是，在胶条本体的空芯与实芯的结合处采用橡胶斜垫代替了原有的U形状铜封堵，并且将胶条本体原有的过渡改为圆弧过渡，因此改善了密封胶条密封性能，保证了水闸门长期处于密封状态。

Description

核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条

技术领域

本发明属于一种密封装置，具体涉及一种核反应堆厂房水闸门用密封胶条。

背景技术

为了提高核电机组安全性，缓解事故后果，同时保证机组换料期间隔离检查井、反应堆竖井、换料水池的需要，在检查井、反应堆竖井、换料水池之间设置有水闸门。

目前现有的进口设备提供的密封胶条及后续提供的备件使用一段时间后发生泄漏，严重影响电站稳定运行。所以需要研制工作性能稳定的密封胶条。

而进口的密封胶条发生泄漏的主要原因有以下3点：

1、损坏最多的地方位于密封条空芯与实芯接壤处，由于在制做过程中是将具有流动性的生胶堵塞在已硫化密封胶条空芯处。为防止生胶无限流动，俄方选择用“凹“型铜片镶嵌于密封条空芯150mm处，制造过程中由于高压高温而铜片无弹性，从而严重损坏了密封条内壁，致使密封胶条充气后使用过程中发生不定期损坏。

2、其次是铜进气嘴与橡胶粘接不牢固而漏气，解剖后发现橡胶与铜分离，用手可以撕开，无粘接强度。

3、产品结构缺陷及断面壁厚公差造成的损坏。

①“凹”型结构顶端充气后伸缩部分是圆滑的弧度并均匀过渡。而俄方样品断面顶端存在矩形状，由于结构缺陷产品充气后向上伸张时造成裂纹，裂纹扩展造成胶条破损。

②“凹”槽处有几道凸筋，目的是充气后凹处上升到180°时由面密封变为线密封，但由于两筋之间弧度过渡不合理而造成充气撕裂，密封条外部肉眼可见多处裂纹，裂纹扩张后破损。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够保证闸门长期处于密封状态的核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条。

本实用新型是这样实现的，核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条，它包括胶条本体，在胶条本体的空芯与实芯结合处设有橡胶斜垫，胶条本体呈“凹”字形，且过渡处为圆弧过渡。

本实用新型的优点是，在胶条本体的空芯与实芯的结合处采用橡胶斜垫代替了原有的U形状铜封堵，并且将胶条本体原有的过渡改为圆弧过渡，因此改善了密封胶条密封性能，保证了水闸门长期处于密封状态。

附图说明

图1为本实用新型所提供的核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条示意图；

图2为本实用新型所提供的核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条内分橡胶斜垫示意图；

图3为本实用新型所提供的核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条局部示意图；

图4为本实用新型所提供的核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条初始状态示意图；

图5为本实用新型所提供的核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条密封状态示意图。

图中，1胶条本体，2橡胶斜垫，3空芯与实芯结合处。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述：

核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条，它包括胶条本体1，在胶条本体1的空芯与实芯结合处3设有橡胶斜垫2，胶条本体1呈“凹”字形，且过渡处为圆弧过渡。

1)密封条壁厚由原4mm增加至4.5mm，目的是减慢空气渗透率；

2)增加橡胶交联密度，提高气密性。交联密度越大，空气渗透率越低。

3)橡胶密封条空芯与实芯接壤处锥形或楔形合理过渡距离100mm，使空芯充气后以楔形状态逐渐鼓起，实现与实芯接壤处的过渡分离，从而避免此处损伤。

三元乙丙橡胶由于分子主链C——C键的饱和结构，致使与铜几乎没有粘合性。因此，也称为非自粘性橡胶。即便是已硫化橡胶与未硫化橡胶也很难粘接。

在进口专用胶经过定性定量分析后，依抗核辐射用密封条配方为基础，增加硫、碳、硼、铣、钴等材料，促使橡胶与铜表面在交联过程中形成牢固的分子“键桥”。其机理如下：

1)通过橡胶中的硫与铜反应，生成Cu₂S，再通过“硫桥”使橡胶分子链与铜结合；

2)在复杂的反应过程中，力促多产生C——S键，该键越多，与铜粘合越牢。但由于反应中有CuS的产生而对粘合不利，因此，抑制CuS的产生是提高粘合强度的关键。

铣、钴是抑制CuS产生的有效助剂，钴还可以渗透或浸蚀铜的表面，促进橡胶与铜表面键桥的形成，从而使之粘合牢固。其机理是钴离子渗入铜表层，生成硫化钴再渗入铜的硫化物膜中，使硫与铜的反应速率减慢，抑制了配合剂的不利影响，也减少胶料中水分对铜和硫之间的促进作用。

2.铜进气嘴的处理办法

1)反应处理，增强“键桥”粘合强度；

2)铜表面喷砂处理，增加粘着面积。

3.备注：配方中加入利于硫化橡胶与未硫化橡胶及橡胶与铜粘合助剂，由于在反应中发生交联损失或起抑制和催化作用，均不影响核辐射对橡胶的损坏。

密封胶条两端封堵工艺：在50吨平板硫化机140℃恒温下分三次硫化定型。其中前两次为零压状态预定型，最后一次为140℃在2-3MPa压力下定型，使大分子在变为网状过程中有一定致密封性，预定型零压状态是避免密封胶条空芯与实芯部分受压破损。

1、密封胶条空芯部份生产：密封胶条通过橡胶挤出机在一定的温度、压力下生产出符合图纸要求的密封胶条，胶条长度及断面尺寸满足使用要求。

2、密封胶条两端封堵：对密封胶条两端进行封堵，在50吨平板硫化机140℃恒温下分三次硫化定型。其中前两次为零压状态预定型，最后一次为140℃在2-3MPa压力下定型，使大分子在变为网状过程中有一定致密封性，预定型零压状态是避免密封胶条空芯与实芯部分受压破损。

3、密封胶条试验：生产完成的密封胶条装入胶条试验台架，胶条两端增加锥形橡胶垫板，将试验台架装入试验水槽中，进行0.8Mpa、150小时密封性试验、0.8Mpa至0Mpa快速往复充、泄压110次进行密封胶条曲挠、伸张疲劳试验，4.5Mpa密封胶条爆破试验。

胶条生产完成后运输到现场安装到闸门上，给密封胶条充入设计压力的气体就能实现闸门功能。

Claims (1)

1.核反应堆厂房水闸门充气式密封胶条，它包括胶条本体(1)，其特征在于：在胶条本体(1)的空芯与实芯结合处(3)设有橡胶斜垫(2)，胶条本体(1)呈“凹”字形，且过渡处为圆弧过渡。

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