[发明专利]一种海底高压球阀密封结构

说明书

本发明公开了一种海底高压球阀密封结构，包括阀盖、缠绕垫片、阀体、球体、阀座、导柱、二级密封组件、阀杆、锁紧螺栓、油道、密封圈。所述阀座与球体之间采用球面密封组件进行密封，所述球面密封组件外侧设置有二级密封组件，所述二级密封组件的另一侧与阀体紧密相抵接，所述二级密封组件与阀体之间设置有阀体密封垫，所述阀体密封垫整体呈阶梯型设置，所述阀体密封垫的外侧设置有压套，所述二级密封组件的矩形槽内部设置有弹簧，所述弹簧的支撑杆与石墨挡圈相抵接，所述石墨挡圈的另一侧与球面密封组件进行密封相连，所述弹簧采用空气弹簧。所述本发明通过增设二级密封组件，通过二级密封组件与球面密封组件配合使用，进行密封，所述本发明结构设计合理、密封性能好、不易泄漏。

技术领域

本发明是一种海底高压球阀密封结构，具体涉及阀门技术领域。

背景技术

球阀是20世纪50年代问世的一种阀门。经过半个世纪的发展，现在已经成为一种主要的阀类，主要应用在航天、石油化工、长输管线、轻工食品、建筑等行业。海洋石油工业近年来迅猛发展，由于海洋采油面临着氯离子腐蚀、300多℃高温、高达40—105MPa气体介质等高参数工况，常规阀门对耐腐蚀性、耐高温和高压气体密封等难题不能很好解决，另外，由于海洋工况阀门不同于陆地阀门，维护成本极高，因此，对阀门的密封性能和可靠性也提出来更高的要求。由此，随着海洋科学技术的研究与发展，球阀的应用也越来越受到重视。球阀与其他阀类相比，具有许多突出的优点，受到科学技术人员的欢迎，球阀的主要特点如下：

l、流体阻力小。球阀一般有缩径和不缩径通道两种结构，但是无论哪种结构，球阀的流阻系数都比较小。可以说，在所有阀门中，全流量型球阀即不缩径球阀的流阻是最小的。

2、开关迅速、方便，容易实现远程自动化控制。由于球阀在一般情况下只需球体旋转90。就完成了全开或者全闭动作，很容易实现快速启闭；同时由于开闭动作简单，也很容易实现远程控制和自动化控制。

3、可靠性高，由于球体与阀座一对密封副不会发生擦伤、急剧磨损等故障，因此球阀的可靠性比较高。

抗腐蚀能力是深海高压阀门必须具备的一个特征。深海阀门工作在深海中，其材料不仅受到海水的腐蚀，还受到阀门内部高压、高速介质的腐蚀。深海阀门用材料在其工作环境中必须面临 H2O 腐蚀、CO2 腐蚀以及 Cl-腐蚀、电极腐蚀以及运输介质中因工艺需要而添加的各种化学试剂腐蚀等，这些因素会给金属和非金属材料带来各种不利的影响，破坏阀门各个零部件的表面质量与结构强度，导致阀门的使用寿命降低。但目前常用的普通球阀阀门材料容易生锈，经不起海水冲刷很容易泄露报废，造成频繁更换，费时费力，以及目前常用的球阀在使用的过程中存在结构设置不合理，密封性能差，容易发生泄漏，工作不可靠，使用寿命短。

但是，关于深海球阀密封性能差，以及通球阀阀门材料容易生锈，经不起海水冲刷很容易泄露报废，造成频繁更换，费时费力的问题，也是现在深海球阀急需解决的问题，如中国发明专利公开号：CN 112081947 A公开了一种海洋工况用高温高压油气硬密封球阀，所述金属阀座圈通过第一耐高温唇形密封圈与阀座安装槽的内壁面之间构成密封；第一石墨自紧密封圈背离第一金属压环端与金属阀座圈连接。上述技术方案，结构设计合理、密封性能好、不易泄漏、工作可靠、使用寿命长且实用性好。但是对于球阀的密封性能以及耐腐蚀性依然没有得到很好地解决。

但是，关于深海球阀密封性能差，以及通球阀阀门材料容易生锈，经不起海水冲刷很容易泄露报废，造成频繁更换，费时费力的问题，也是现在深海球阀急需解决的问题，如中国发明专利公开号：CN 211820831 U公开了是一种上装式深海自密封球阀，本装置采用整体锻制，可进行高压介质输送。整体锻制阀门，阀体缺陷小，克避因缺陷部位造成的应力集中。但是对于球阀的密封性能以及耐腐蚀性依然没有得到很好地解决。

发明内容