[实用新型]一种低温、高压液化气体环境下螺纹孔的密封结构

说明书

本实用新型公开了一种低温、高压液化气体环境下螺纹孔的密封结构，包括：螺杆、一个以上第二O型圈及一个以上垫片；所述螺杆由两个以上外径不同的螺纹杆段及相邻两个螺纹杆段之间的圆台段、圆柱段一体成型；令相邻两个螺纹杆段分别为一级螺纹杆段和二级螺纹杆段，圆台段的小径端与所述一级螺纹杆段交汇，且该交汇处设有第三台阶面；所述圆柱段与所述二级螺纹杆段的交汇处设有第四台阶面；所述螺杆的圆柱段上安装有一个以上第二O型圈；相邻两个螺纹杆段之间的台阶面均安装有垫片；本实用新型既能够适应低温、高压的液化气体环境，又能够方便拆卸和维护。

技术领域

本实用新型属于低温、高压装备研发应用技术领域，具体涉及一种低温、高压液化气体环境下螺纹孔的密封结构。

背景技术

所述低温、高压液化气体是指在120K以下温度且压力不小于1MPa气体。以液化气体形式存在的气体，包括液化天然气(LNG)、液氧、液氮、液氢、液氦等。

在低温、高压液化气体环境下螺纹孔的密封一直是业界的一大难题，密封元件失效是造成泄漏的主要原因。像LNG、液氢的生产、运输过程中螺纹孔密封失效不仅会带来能源的浪费，而且会产生巨大的安全隐患。

现有的螺纹密封方式主要有四种：

①使用细麻绳的缠绕或者铅油喷涂在螺纹上以起到密封作用，这是最传统的方式；②使用聚四氟乙烯生料带缠绕螺纹，这是现在最常用的方式之一；③使用密封胶(乐泰243、GD414 等)涂抹在螺纹上，待密封胶晾干后起到密封作用；④焊接密封，待螺栓拧紧后，将螺栓与螺纹连接件直接焊死以起到密封作用。

但现有的螺纹密封方式在低温、高压液化气体环境下均有其缺点：

①使用细麻绳的缠绕或者铅油喷涂在螺纹上。这种方式的缺点是麻、厚漆在低温环境下容易脆化失效且不耐高压，寿命短。

②使用聚四氟乙烯生料带缠绕螺纹。这种方法的经济性很好，操作简单，施工方便，但是其耐压不超过10MPa，低温下密封效果差，且拆卸困难。

③使用密封胶(乐泰243、GD414等)涂抹在螺纹上进行密封。这种方法对密封胶要求极高，经济性差，寿命短，拆卸困难。

④机械密封。这种方法可用于无需拆卸的情况下，但大多数情况不适用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种低温、高压液化气体环境下螺纹孔的密封结构，既能够适应低温、高压的液化气体环境(温度20K以上，压力70MPa以下)，又能够方便拆卸和维护。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种低温、高压液化气体环境下螺纹孔的密封结构，所述螺纹孔由两个以上内径不同的螺纹孔段及相邻两个螺纹孔段之间的圆台孔、圆柱孔一体成型，令相邻两个螺纹孔段分别为一级螺纹孔和二级螺纹孔，所述一级螺纹孔的内径小于二级螺纹孔的内径，圆台孔的小径端与一级螺纹孔交汇，且该交汇处设有第一台阶面；所述圆柱孔与二级螺纹孔的交汇处设有第二台阶面；

所述密封结构包括：螺杆、一个以上第二O型圈及一个以上垫片；

所述螺杆由两个以上外径不同的螺纹杆段及相邻两个螺纹杆段之间的圆台段、圆柱段一体成型；且螺纹杆段的个数与所述螺纹孔段的个数相等；令相邻两个螺纹杆段分别为一级螺纹杆段和二级螺纹杆段，所述一级螺纹杆段的外径小于二级螺纹杆段的外径，圆台段的小径端与所述一级螺纹杆段交汇，且该交汇处设有第三台阶面；所述圆柱段与所述二级螺纹杆段的交汇处设有第四台阶面；

整体连接关系如下：以螺杆的相邻两个螺纹杆段与所述螺纹孔的相邻两个螺纹孔段之间的连接为例：