用于腐蚀性流体的容器口的密封系统技术方案

一种密封系统，密封系统的部件，以及制成和用于保存腐蚀性液体的容器的方法，该密封系统在容器上有一个开口，一个插入件和一个密封件。该密封件耐腐蚀，对于腐蚀性流体和危险流体来说本质上是不会透过的，制成它的材料具有Ｓｈｏｒｅ　　Ａ级硬度在大约７０与大约９５之间。用于密封环的优选材料是被称为聚烯烃的那一类材料。插入件可以与开口和密封件接合，在密封件与第一和第二密封表面之间形成密封，以防止流体通过开口流动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于流体处理存储的密封系统，更具体地说，涉及在可以相对移动的部件之间形成静态密封，更具体地说，涉及盛放高度腐蚀性化学物质的容器的口的密封。
技术介绍
保存腐蚀性流体比如强酸或强碱的容器必须由耐腐蚀的材料制成；适用的材料包括聚乙烯和聚碳氟化合物(polyfluorocarbons)。高密度聚乙烯是一种特别有用的材料，这是因为与特殊的塑料比如碳氟化合物相比它相对比较便宜，并且它也是既耐酸又能耐碱。还有，在制备时它可以不含有污染物，比如痕量金属(trace metal)，这些污染物可能与腐蚀性化学物质反应，从而损坏化学物质的纯度，也会使容器的整体结构变弱。高密度聚乙烯也适宜于传统的塑料加工技术，从而可以制成出容器，比如桶等。流体可以通过开口流进这些容器和由这些容器中流出，这些口是容器中的开孔。用来储存腐蚀性化学物质的容器必须有能够密封的开口，使得当把它们由一个位置移动到另一位置时或者使用它们储存流体时，可以将这些容器密封起来。因此，在容器上的开口典型地容纳一个插入件，该插入件实现开口与插入件之间的密封。将一个开口密封不仅是为了适当地储存腐蚀性流体，而且当把它与一个装置配装起来时不泄漏，使得可以例如通过一个传输管将流体传输进该容器或者由该容器传输出来，该传输管使得可以将容器的内容物由容器移出。用于高度腐蚀性流体的容器传统上需要用被封装起来的两种材料的O形环实现容器的开口与插入件之间的密封。被封装起来的O形环在传统上装备有由弹性的可变形材料制成的一个芯和由一种不同的材料制成的外层，该外层的材料提供耐腐蚀的能力。这样，弹性的芯提供弹性和变形能力，而外层耐腐蚀。变形能力使得O形环可以变形，使得它很容易处理，并提供较大的密封面积。因此，可以压缩有圆形截面的可变形的面包圈形的O形环并使它变形，使它的圆形边缘适合它接触的密封表面的形状。在传统上使用硅橡胶用作芯的材料，它有适当的变形能力。变形能力与硬度计测量的刚硬度有关。弹性材料可以经受会使它由它原来的形状变形的应力。因此，已经在两个密封表面之间被压缩的弹性O形环将会抵靠这些表面上“往回推”，并且保持密封。还有，弹性材料将补偿容器、插入件和O形环由于一些因素比如温度变化产生的膨胀和收缩。因此，当密封材料由于低的温度收缩时，弹性的O形环将膨胀，以保持密封。相反，弹性差的材料对压缩作用力做出响应将会永久地变形，并形成较差的密封。在已经被压缩到其位置之后逐渐变形的弹性较差的材料会出现塑性流动，也被称为“蠕变”，随着时间的推移，可能形成差的密封。硅橡胶是一种传统上使用的材料，它有适当的弹性。然而，硅橡胶的耐化学能力很差，不适合用作与强酸或强碱接触的密封材料。还有，典型地制成出的硅橡胶有数量较大的杂质，这些杂质可能损害容器中流体的纯度。由于所有这些原因，在传统上用被耐腐蚀材料的外层覆盖的弹性材料制成与腐蚀性流体一起使用的O形环，并把它们称为被封装起来的两种材料的O形环。在传统上外层是一种碳氟化合物聚合体，比如聚四氟乙烯(PTFE)，氟化乙烯丙烯(PEP)，或者全氟烷氧基(PFA)。氟聚合物有极好的耐腐蚀能力，一般说来适合与强酸和强碱一起使用。它们也是不渗透的，从而腐蚀性流体不能穿过O形环流动，并且芯层可以包含杂质。氟聚合物是在传统上用于制成O形环的工程塑料，这些O形环耐腐蚀，并且在暴露给溶剂的条件下不会释放出杂质。通过一种费钱并耗时的过程制成出用于容量至少为30加仑的桶的被封装起来的两种材料的O形环，当前的成本大约为每个O形环$4.00。典型地，它们用作一次性装置，从而每一次改变容器开口中的插入件时都更换新的O形环。考虑到用于腐蚀性液体的典型容器的零售成本，即，对于一个55加仑的桶大约$25.00，它们的成本是相当大的。腐蚀性流体工业将会由用一种廉价的替代品替换被封装起来的两种材料的O形环得到巨大的利益。尽管需要一种替代品，但是，本申请人不知道对于被封装起来的两种材料的O形环有任何传统上可供使用的替代品，用来与腐蚀性流体或者危险流体一起使用。
技术实现思路
本专利技术人实现了一种人们希望的不是氟聚合物的材料，用于制成保存腐蚀性流体的容器的密封件。氟聚合物的弹性小，并且变形能力有限，结果，密封较差。还有，氟聚合物的热膨胀速率与硅橡胶和容器材料比如高密度聚乙烯的热膨胀速率不同。热膨胀速率类似的材料可以对温度变化做出响应类似地膨胀和收缩，从而将不会损害密封件的性能。本专利技术人提出的本专利技术用一个系统替代被封装起来的两种材料的O形环，该系统不需要使用氟聚合物，每次使用的成本大约为原来的二十分之一。与传统的系统相反，本专利技术避免了使用被封装起来的两种材料的O形环。本专利技术对于体积大的容器特别有用，体积最好至少5加仑，更可取地至少15加仑，最可取地至少大约30加仑，例如30或55加仑的桶和保存500-1200升的容器。本专利技术的一个实施例是用于保存危险液体或腐蚀性液体的容器的密封系统，该密封系统在容器上有一个开口、一个插入件和一个密封件。该密封件耐腐蚀，对于腐蚀性流体和危险流体来说本质上是不会透过的，所包括的材料具有Shore A级硬度在大约70与大约95之间，它的外面抵靠第一密封表面并且抵靠插入件上的第二密封表面密封。插入件可以与开口和密封件接合，在密封件与第一和第二密封表面之间形成密封，以防止流体通过开口流动。本专利技术的一个优选实施例包括包括由单一材料制成的密封件，这种材料具有Shore A级硬度在大约70与大约95之间，更可取地，密封材料本质上只是一种材料。密封件最好是材料的单一的连续件。优选材料是被称为聚烯烃的那一类材料；一种更可取的材料是被它的商标名称通常被称为ENGAGETM的聚烯烃。聚烯烃可以是实心的，或者把它的构形成一种泡沫体，或者按照本领域技术人员知道的其它处置方式。一个优选实施例是痕量金属的含量少于5000ppm的密封件。本专利技术的另一实施例包括一个芯和一围绕它的层。该层的外面与插入件和开口形成密封。该芯最好是实心的，但是也可以使用其它的改型，例如它可以是中空的，或者用一个泡沫体制成。本专利技术的另一实施例是有效地将一个容器密封的密封件，但使用另一种材料覆盖它，例如另一层塑料或者涂层，其提供润滑、粘接、额外的腐蚀保护，或者其它替代性能，对于本领域技术人员来说在阅读本文件之后这些将是明显的。本专利技术的一个实施例包括一个密封系统，其中，开口通过螺纹与插入件接合，使得可以将该插入件紧固，以在密封件与在开口上和在插入件上的密封表面之间实现密封。本专利技术的一个实施例是将一个密封容器的方法。一种这样的方法包括提供一个密封件，该密封件耐腐蚀，对于腐蚀性流体来说本质上是不会透过的，它包括的材料具有Shore A级硬度在大约75与大约90之间，更可取地大约为90；将该插入件与密封件一起放置在开口中，并用机械方式使插入件与开口接合，使得密封件抵靠开口上的第一密封表面并且也抵靠插入件上的第二密封表面密封，以防止流体通过开口流动。附图说明图1是配置在一个桶中的密封系统的剖面图；图2A是适合于在密封系统中使用的插入件的顶视平面图；图2B是沿着图2A的A-A’截面截取的适合于在密封系统中使用的插入件的剖面图；图3A是适合于在密封系统中使用的插入件的顶视平面图；图3B是沿着图3A的A-A’截面截取的适合于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来保存危险流体的系统，该系统包括：用聚乙烯制成的容器，它有至少大约３０加仑的容量，以及盛装在其中的流体，该流体为下面的一组中的一种：硫酸、盐酸、氢氟酸、四甲基铵的氢氧化物、氢氧化铵、过氧化氢、磷酸、正甲基吡啶、异丙醇，它们的混 合物，以及它们与其它流体的混合物；在容器上的开口；可与开口机械接合的插入件；以及弹性的密封件，该密封件耐腐蚀，对于容器的内容物来说本质上是不会透过的，它包括的材料具有ＳｈｏｒｅＡ级硬度在大约７５与大约９５之间，当 溶解在硝酸中测量时具有小于１０００ｐｐｍ的痕量金属总量，它的外面抵靠开口上的第一密封表面并且抵靠插入件上的第二密封表面密封；其特征在于，开口、插入件以及密封件相互合作，在密封件与第一和第二密封表面之间形成密封，这种密封适宜将至少３ｐ ｓｉ的空气压力保持至少５分钟。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A加加诺，K戈斯森，
申请(专利权)人：诚实公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]