CN218882991U - 一种密封焊元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种密封焊元件，涉及石油化工技术领域，包括第一元件、第二元件、第一法兰和第二法兰，两个元件均呈环状设置，于该环状的外圈开槽，形成了位于外圈的弹性环和位于内圈的刚性环，第一元件与第二元件并排设置，两个元件的弹性环角焊缝连接，第一法兰与第一元件的刚性环焊接，第一法兰与第一元件的弹性环相接，第二法兰与第二元件的刚性环焊接，第二法兰与第二元件的弹性环相接，第二法兰与第一法兰螺栓连接。以上，通过弹性环释放了压力容器在运行时内外温差，压力差在密封结构处造成的形变，采用的角焊缝泄漏界面，提高了密封可靠性，对角焊缝处的焊接和切割不会损伤母材，使后期检修更加便捷、可靠，可进行多次焊接与切割，有效降低成本。

Description

一种密封焊元件

技术领域

本实用新型涉及石油化工技术领域，尤其涉及一种密封焊元件。

背景技术

在石油化工等领域，很多压力容器会用到密封结构。设备在高温、高压条件下操作时，常规的各种垫片难以达到密封效果，甚至导致泄漏而引起了安全事故。使用Ω环等焊接密封结构，由于Ω环结构中的空腔存在积液现象，易产生腐蚀。如在高压换热器上采用螺纹锁紧环等密封结构，密封可靠性较好，但结构较复杂，机加工件较多，成本较高。

实用新型内容

基于上述问题，本申请提供一种密封焊元件。

本申请提供一种密封焊元件，包括第一元件、第二元件、第一法兰和第二法兰，第一元件和第二元件均呈环状设置，于环状的结构的外圈开槽以形成位于外圈的弹性环和位于内圈的刚性环，第一元件与第二元件并排设置，第一元件的弹性环与第二元件的弹性环于外周处角焊缝连接，第一法兰与第一元件的刚性环焊接，第一法兰与第一元件的弹性环相接，第二法兰与第二元件的刚性环焊接，第二法兰与第二元件的弹性环相接，第二法兰与第一法兰螺栓连接。

在一些实施方式中，弹性环包括接触层和与接触层连接的支持板，于环状的外圈开槽以在支持板形成若干槽室；第一元件的接触层与第二元件的接触层相接，第一元件的支持板与第一法兰相接，第二元件的支持板与第二法兰相接。

在一些实施方式中，槽室呈环形设置，槽室的径向截面呈U形。

在一些实施方式中，第一元件的支持板中槽室的数量和第二元件的支持板中槽室的数量不相等。

在一些实施方式中，接触层的厚度不大于3mm。

在一些实施方式中，第一元件的弹性环的外径小于第二元件的弹性环的外径，以形成第一元件的弹性环与第二元件的弹性环的角焊缝的连接区域。

在一些实施方式中，第一元件的刚性环的内周缘与第一法兰进行角焊缝连接，第二元件的刚性环的内周缘与第二法兰进行角焊缝连接。

在一些实施方式中，第一元件的刚性环的内径和第二元件的刚性环的内径相等，且均小于第一法兰的内径、第二法兰的内径。

在一些实施方式中，第一元件和第一法兰的端面相接，第一法兰的端面设置有第一台阶部，第一元件的刚性环靠在第一台阶部的位置处；第二元件和第二法兰的端面相接，第二法兰的端面设置有第二台阶部，第二元件的刚性环靠在第二台阶部的位置处。

在一些实施方式中，第一元件的刚性环的外径小于第二元件的刚性环的外径。

本申请有益效果如下：提供一种密封焊元件，基于螺栓连接的第一法兰和第二法兰，在第一法兰与第二法兰的端面之间安装第一元件和第二元件，第一元件和第二元件均呈环状设置，于环状的外圈开槽以形成位于外圈的弹性环和位于内圈的刚性环，第一元件与第二元件并排设置，第一元件的弹性环与第二元件的弹性环于外周处角焊缝连接，第一法兰与第一元件的刚性环焊接，第一法兰与第一元件的弹性环相接，第二法兰与第二元件的刚性环焊接，第二法兰与第二元件的弹性环相接；以上，通过弹性环释放了压力容器在运行时内外温差，压力差在密封结构处造成的形变；第一元件与第二元件之间采用角焊缝连接，不存在泄漏界面，提高了密封可靠性；整体结构紧凑，后续对角焊缝处的焊接和切割不会损伤母材，使后期检修更加便捷、可靠，并可进行多次焊接与切割，有效降低成本，有较好的发展前景和广泛的实际应用价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例。

图1为本申请提供的一种密封焊元件中的第一元件和第二元件的结构示意图；

图2为本申请提供的一种密封焊元件的整体结构示意图。

附图标注：100-第一元件，200-第二元件，310-弹性环，311-接触层，312-支持板，312a-槽室，320-刚性环，331-第一角焊缝，332-第二角焊缝，333-第三角焊缝，400-第一法兰，410-第一台阶部，500-第二法兰，510-第二台阶部。

具体实施方式

本实施例公开一种密封焊元件，包括第一元件100、第二元件200、第一法兰400和第二法兰500，其中，第一法兰400和第二法兰500通过螺栓连接，法兰的螺栓结构在图2中未示出。

第一元件100和第二元件200均呈环状设置，图1展示了第一元件100和第二元件200的结构形式，详细的，包括位于外圈处的弹性环310和位于内圈处的刚性环320，弹性环310的内周缘与所述刚性环320的外周缘连接。需要指出的是，弹性环310的弹性和刚性环320的刚性是相对比较而言的，通过在该环状的外圈部分进行开槽以形成了弹性环310和刚性环320。

请参照图2，第一元件100与第二元件200并排设置，并排设置指的是第一元件100的一径向端面与第二元件200的一径向端面接触。第一元件100和第二元件200详细设置于第一法兰400的端面与第二法兰500的端面之间，请结合参照图1和图2，第一元件100的弹性环310与第二元件200的弹性环310于外周处角焊缝连接，第一法兰400与第一元件100的刚性环320焊接，第一法兰400与第一元件100的弹性环310相接，第二法兰500与第二元件200的刚性环320焊接，第二法兰500与第二元件200的弹性环310相接。

以上，通过在第一元件100和第二元件200的环状结构的外圈开槽，形成了内圈刚性环320和与刚性环320连接的外圈弹性环310的结构，通过弹性环310释放了压力容器在运行时内外温差，压力差在密封结构处造成的形变，增加了第一元件100和第二元件200的挠度。第一元件100与第二元件200的外周处采用了角焊缝连接的焊接形式，具有不存在泄漏界面的效果，提高了密封的可靠性。

本实施例提供的密封焊元件整体紧凑，在设备检修时，可将图2中的第一角焊缝331打磨、切割，后打开设备进行检修、维护，第一角焊缝331采用角焊缝连接形成，对第一角焊缝331处的焊接和切割不会损伤母材，从而使后期检修更加便捷、可靠。在检修完成后重新焊接图2中的第一角焊缝331，通过对密封焊元件进行多次焊接与切割，有效降低了成本，使得本实施例提供的密封焊元件具有良好的发展前景和广泛的实际应用价值。

以上限定了第一元件100的弹性环310与第二元件200的弹性环310于外周处角焊缝连接，请结合参照图1和图2，具体设定第一元件100的弹性环310的外径小于第二元件200的弹性环310的外径，从而在径向上使第一元件100的外周缘和第二元件200的外周缘形成了落差，提供角焊缝的焊接区域，具体形成了图2中的第一角焊缝331。可以理解的是，第一角焊缝331的高度需要根据该落差的尺寸进行确定，并且需要满足密封要求。

在一些实施方式中，请结合参照图1和图2，第一元件100的刚性环320的内周缘与第一法兰400进行角焊缝连接，形成了图2中的第二角焊缝332；第二元件200的刚性环320的内周缘与第二法兰500进行角焊缝连接，形成了图2中的第三角焊缝333。需要控制焊接变形，以减少对装配精度的影响。

在一些实施方式中，请参照图1，弹性环310包括接触层311和与接触层311连接的支持板312，于环状的外圈开槽以在支持板312形成若干槽室312a；第一元件100的接触层311与第二元件200的接触层311相接，第一元件100的支持板312与第一法兰400相接，第二元件200的支持板312与第二法兰500相接。

详细的，请结合参照图1和图2，位于第一法兰400和第二法兰500之间的第一元件100和第二元件200实质是通过各自接触层311相接，接触层311相接而形成了接触区域，支持板312对接触层311起到了支撑作用；而槽室312a是与该接触区域间隔着的，从而保证槽室312a不会与压力容器内的介质接触，从而改善了与介质接触产生腐蚀的不利问题。与Ω环焊接密封结构的空腔存在积液而易产生腐蚀的缺陷相比，本实施例提供的密封焊元件具有良好的抗腐蚀的性能。

在一些实施方式中，接触层311的厚度限定为不大于3mm，请参照图1，接触层311的厚度具体为槽室312a的槽底与接触层311的一侧的相距尺寸。

在一些实施方式中，请参照图1，槽室312a呈环形设置，槽室312a的径向截面呈U形。

槽室312a的数量可根据设备尺寸、法兰紧固件安装尺寸等确定。第一元件100的支持板312中槽室312a的数量和第二元件200的支持板312中槽室312a的数量可相等；可以不同，在设备运行时可协调变形，使密封更加可靠。

在一些实施方式中，请结合参照图1和图2，第一元件100的刚性环320的内径和第二元件200的刚性环320的内径相等，刚性环320的内径且均小于第一法兰400的内径、第二法兰500的内径，以留出第二角焊缝332和第三角焊缝333的形成区间。

在一些实施方式中，请参照图2，第一元件100和第一法兰400的端面相接，第一法兰400的端面设置有第一台阶部410，第一元件100的刚性环320的外周缘部分靠在第一台阶部410；第二元件200和第二法兰500的端面相接，第二法兰500的端面设置有第二台阶部510，第二元件200的刚性环320的外周缘部分靠在第二台阶部510。通过第一台阶部410和第二台阶部510，至少便于第二角焊缝332的焊接操作过程，至少便于第三角焊缝333的焊接操作过程。

在一些实施方式中，请参照图2，第一元件100的刚性环320的外径小于第二元件200的刚性环320的外径，在整体上，第一元件100的径向尺寸小于第二元件200的径向尺寸。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种密封焊元件，其特征在于，包括：

第一元件和第二元件，均呈环状设置，于所述环状的结构的外圈开槽以形成位于外圈的弹性环和位于内圈的刚性环，所述第一元件与所述第二元件并排设置，所述第一元件的弹性环与所述第二元件的弹性环于外周处角焊缝连接；

第一法兰，与所述第一元件的刚性环焊接，与所述第一元件的弹性环相接；

第二法兰，与所述第二元件的刚性环焊接，与所述第二元件的弹性环相接，与所述第一法兰螺栓连接。

2.如权利要求1所述的密封焊元件，其特征在于，所述弹性环包括接触层和与所述接触层连接的支持板，于所述环状的外圈开槽以在所述支持板形成若干槽室；

所述第一元件的接触层与所述第二元件的接触层相接，所述第一元件的支持板与所述第一法兰相接，所述第二元件的支持板与所述第二法兰相接。

3.如权利要求2所述的密封焊元件，其特征在于，所述槽室呈环形设置，所述槽室的径向截面呈U形。

4.如权利要求2所述的密封焊元件，其特征在于，所述第一元件的支持板中槽室的数量和所述第二元件的支持板中槽室的数量不相等。

5.如权利要求2-4中任一项所述的密封焊元件，其特征在于，所述接触层的厚度不大于3mm。

6.如权利要求1所述的密封焊元件，其特征在于，所述第一元件的弹性环的外径小于所述第二元件的弹性环的外径，以形成所述第一元件的弹性环与所述第二元件的弹性环的角焊缝的连接区域。

7.如权利要求1所述的密封焊元件，其特征在于，所述第一元件的刚性环的内周缘与所述第一法兰进行角焊缝连接，所述第二元件的刚性环的内周缘与所述第二法兰进行角焊缝连接。

8.如权利要求7所述的密封焊元件，其特征在于，所述第一元件的刚性环的内径和所述第二元件的刚性环的内径相等，且均小于所述第一法兰的内径、所述第二法兰的内径。

9.如权利要求1所述的密封焊元件，其特征在于，所述第一元件和所述第一法兰的端面相接，所述第一法兰的端面设置有第一台阶部，所述第一元件的刚性环靠在所述第一台阶部的位置处；

所述第二元件和所述第二法兰的端面相接，所述第二法兰的端面设置有第二台阶部，所述第二元件的刚性环靠在所述第二台阶部的位置处。

10.如权利要求9所述的密封焊元件，其特征在于，所述第一元件的刚性环的外径小于所述第二元件的刚性环的外径。

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