[实用新型]一种大直径压力容器密封结构

说明书

本实用新型公开一种大直径压力容器密封结构，包括具有朝上开口的主体和上盖，主体带有法兰，该密封结构设于主体法兰与上盖之间，包括主体法兰上开设的一个环形凹槽，所述环形凹槽内设有1个外环密封圈和1个内环密封圈，所述外环密封圈上端朝外侧设有一个与其连为一体的舌形外环，当容器内为负压时，所述舌形外环受负压作用翘起贴紧在上盖上，所述内环密封圈上端朝内侧设有一个与其连为一体的舌形内环，当容器内为正压时，所述舌形内环受正压作用翘起贴紧在上盖上，密封圈采用舌形结构，压力越大，密封性越好，工作稳定可靠。用两个紧邻的密封圈承受正负压力，无论正压还是负压均能实现密封，适用范围广。结构简单，成本低，经济性好。

技术领域

本实用新型涉及压力容器领域，具体为一种大直径压力容器密封结构。

背景技术

随着现代石油化工装置的大型化，包括各种容器等在内的设备，其尺寸越来越大，参数越来越高。例如现在大型石化装置的设备其直径通常都在DN1000～2000，有些甚至达到4000mm。压力容器、压力管道的大型化和高参数对法兰连接的垫片提出了越来越高的要求。长期以来不少装置的换热器、容器及其连接管道的法兰密封问题相当突出，直接影响到装置的生产，成为安全生产的隐患。为了解决这些泄漏难题，在不断寻求和开发更优的密封。大直径法兰连接密封问题的特点及其要求根据密封理论，法兰连接结构中使用的垫片实现密封应满足两个条件:(1)预紧时，在螺栓力作用下，通过法兰使其垫片受到压缩、产生变形并阻塞垫片内部和法兰表面的泄漏通道实现初始密封；(2)操作时，垫片能及时有效回弹，补偿密封面的分离并保留一定的比压以实现密封。其中，垫片预紧时通过压缩变形填补的除垫片材料内部的微观间隙和法兰密封表面的微观不平度(粗糙度)外，还包括法兰表面的宏观不平度等，是实现初始密封的必要条件。与较小尺寸法兰相比，对大直径法兰而言，往往存在以下问题:(1)在生产制造过程中法兰表面加工质量不易保证，会出现粗糙度和形位公差较大等影响密封的问题；(2)刚度裕量减小，在各种载荷作用下更易发生变形和/或扭曲；(3)不易获得良好的预紧状态。分析垫片的压缩变形情况可知，由于垫片是通过两个连接法兰受压缩而使垫片形成相应的压缩应力的，因此法兰表面的宏观不平度会直接影响到法兰表面与垫片相接触的各点的压缩应力的均匀性。法兰表面突出部分的垫片压缩应力要比凹下部分大。也就是说，在法兰表面存在宏观不平度(即变形)的情况下，垫片比压的分布是不均匀的。法兰表面的宏观不平度越大，其不均匀的程度就越大。当法兰表面凹下部分的垫片压缩应力小于密封所需的应力时，泄漏就会从此处发生。因此，只有在法兰和垫片相接触的表面各点通过垫片的压缩变形阻塞介质泄漏通道并达到密封所需的比压时才能确保连接的密封性。由此可见，要使大直径法兰连接获得良好的密封，垫片的压缩变形和有效的回弹补偿就显得特别重要。因此解决大直径法兰密封问题，首先应选用具有一定量的压缩变形和足够有效回弹补偿能力的垫片，在此基础上，辅以合理的预紧程序实现可靠的密封。其中，垫片的压缩—回弹性能更为重要，它与垫片的结构形式、尺寸和材料等有关。

由上可知，现在急需研究一种新型可靠的的密封结构，适用于大直径压力容器的密封。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的大直径压力容器密封不良问题，提供大直径压力容器密封结构，该结构具有工作可靠、适用范围广、经济性好的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种大直径压力容器密封结构，所述的大直径压力容器包括具有朝上开口的主体和上盖，所述主体上端四周设有主体法兰，所述主体法兰与上盖之间设有密封结构，所述密封结构包括主体法兰上开设的一个环形凹槽，所述环形凹槽内设有1个外环密封圈和1个内环密封圈，所述外环密封圈上端朝外侧设有一个与其连为一体的舌形外环，当容器内为负压时，所述舌形外环受负压作用翘起贴紧在上盖上，所述内环密封圈上端朝内侧设有一个与其连为一体的舌形内环，当容器内为正压时，所述舌形内环受正压作用翘起贴紧在上盖上。

进一步地，所述环形凹槽宽度为20mm，所述内环密封圈和内环密封圈的宽度为10mm。