[发明专利]一种柔性石墨密封环密封性能实验装置和测试方法

说明书

本发明涉及密封性实验领域，具体涉及一种柔性石墨密封环密封性能实验装置和测试方法，实验装置包括气源、气体质检仪、弹性件以及依次设置的底座、按压件、压力传感器和施力部，弹性件设置于施力部和底座之间任意相邻两部件之间，按压件和底座之间形成环形腔，气源和环形腔、以及气体质检仪和环形腔连通；方法包括如下步骤：步骤一：记录柔性石墨密封环处于原始状态下且弹性件未经压缩时的距离；步骤二：记录柔性石墨密封环和弹性件压缩后的距离及压缩量，测得最佳压缩量与压力值；步骤三：测压差为0.5Mpa‑25Mpa区间的压力值与压缩量。采用本技术方案时，能测出最佳密封状态时，柔性石墨密封环和弹性件的压缩量以及弹性件的载荷值。

技术领域

本发明涉及密封性实验领域，具体涉及一种柔性石墨密封环密封性能实验装置和测试方法。

背景技术

针对石化、炼油、煤化工、精细化工等行业使用的阀门，通常情况下工作在高温高压、低温高压等苛刻环境，在这种要求严苛的工作环境下，阀门的密封性难以得到长久稳定的保证；常规(-25℃-150℃)环境下，普通的O型橡胶密封圈即能满足使用要求，但针对高温(大于300℃)、超低温(-196℃)工况，普通的O型橡胶密封圈无法满足使用需求，因此在阀门行业，针对特殊工况密封位置常采用柔性石墨密封环进行密封。

通常情况下，柔性石墨密封环由指定厂家提供，同批次的柔性石墨密封环尺寸和密度一致性较好，但不同批次的柔性石墨密封环一致性较差，装配过程中，无法明确柔性石墨密封环达到密封要求时的比压值和压缩量；其中，比压值表示阀座内弹簧提供载荷作用于柔性石墨密封环端面的力；柔性石墨密封环驱使阀座与阀芯贴紧后能实现密封。

现在使用的柔性石墨密封环通常由装配工人按照经验进行装配，无法使柔性石墨密封环处于最佳的压缩状态；若弹簧提供载荷过小，则柔性石墨密封环的压缩量较小，柔性石墨密封环的比压值小，无法达到密封效果；若弹簧提供载荷过大，则柔性石墨密封环的压缩量较大，即柔性石墨密封环的形变较大，柔性石墨密封环比压值过大造成回弹率下降，同时，柔性石墨密封环转移到阀座与球芯表面的摩擦力增大，阀门力矩增大，进而影响阀门的整体使用性能。

同时由于是由装配工人通过个人工作经验对柔性石墨密封环进行装配，仅仅知道扭矩、粗糙度、密封压力、摩擦力之间的关系，无法使柔性石墨密封环在密封达标时处于最佳压缩量的状态，不能直接指导设计过程中石墨密封件的组合尺寸链问题，这将严重影响柔性石墨密封环的密封性及整机阀门性能；即由于最佳压缩量的未知性，将直接造成阀体装柔性石墨密封环的位置设计不合理，进而影响阀门整体密封性能及开关性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种密封性能实验装置，能对同批次的柔性石墨密封环进行实验，测出该批次柔性石墨密封环密封性能与压缩量以及载荷值的关系，并得出最佳密封状态时，柔性石墨密封环和弹性件的压缩量以及弹性件的载荷值，进而对阀门中柔性石墨密封环装配位置尺寸链的设计和装配作业提供指导性意义。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种柔性石墨密封环密封性能实验装置，包括气源、气体质检仪、弹性件以及依次设置的底座、按压件、压力传感器和施力部，弹性件设置于施力部和底座之间任意相邻两部件之间，按压件和底座之间形成环形腔，气源和环形腔、以及气体质检仪和环形腔连通。