用于地下储气库密封门结构的密封材料、密封圈、制作方法及地下储气库技术

本发明专利技术涉及用于地下储气库密封门结构的密封材料、密封圈、制作方法及地下储气库。用于地下储气库密封门结构的密封材料，包括聚脲、膨胀土、陶粒粉和助剂，所述聚脲、膨胀土、陶粒粉和助剂的质量比为1:(0.3

【技术实现步骤摘要】
用于地下储气库密封门结构的密封材料、密封圈、制作方法及地下储气库


[0001]本专利技术涉及用于地下储气库密封门结构的密封材料、密封圈、制作方法及地下储气库，尤其涉及用于压缩空气蓄能电站岩穴型地下储气库密封门结构的密封材料、密封圈、制作方法及地下储气库。

技术介绍

[0002]现有技术条件下，岩穴型地下储气库1堵头人行通道3的密封门一般采用钢质密封门2进行承载和密封。压缩空气地下储气库的压力一般高达7.0～10.0MPa，甚至更高，而天然气地下储气库内的压力则可高达20MPa以上。储气库内储存的高压气体可以沿着储气库结构中存在的任何细小缝隙发生渗漏，而堵头处的钢质密封门与堵头之间的界面往往成为防止高压气体渗漏的薄弱环节。由于钢质密封门是一种硬度很高的材料，故钢质密封门与堵头之间的界面密封需要借助一定的构造措施和高弹密封材料才能实现。
[0003]目前，国内外对堵头混凝土处密封门的密封一般采用橡胶或塑料等有机材料，这些材料的优点是短期内回弹性能好，密封性也较好。然而，橡胶或塑料具有易老化、耐久性较差的特点，在储气内气体压力交替变化的工作状态性其回弹性能衰减快，甚至产生破坏。如图2所示，湖南某压气储能实验库密封门橡胶密封圈经过11天试验后即产生了破坏，失去密封功能。钢质密封门的密封条还可以选用具有良好耐久性的
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型金属密封圈，然而金属密封圈在长期频繁交变压力作用下，其回弹性能在使用后期将出现大幅度降低现象。虽然为增强
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型金属密封圈的回弹性能，可以采取在
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型金属密封条内充填高压气体，但充填高压气体工艺复杂，且漏气风险大。
[0004]中国技术专利CN206309244U公开了一种储气库密封门结构及用于蓄能电站的地下岩洞储气库，其包括与储气腔的敞开口对接的门框、与门框铰接并可与门框锁闭的密封门；门框上设有凹槽，所述密封门可嵌入凹槽，并与凹槽的底部相抵接；在凹槽底部、与密封门的结合处设有由锯齿组成的第一锯齿面，在密封门上、与凹槽底部的结合处设有由锯齿组成的第二锯齿面，第一锯齿面和第二锯齿面可相互咬合，为增强密封门和门框之间的密闭性，所述第一锯齿面和第二锯齿面之间设有密封橡胶片。其密封橡胶片每次开门便需更换一次。
[0005]为防止地下储气库金属密封门与堵头界面存在的缝隙引起的高压气体渗漏，需要开发一种耐高温、疲劳性能好的密封结构，并保证密封结构的耐久性和密封性。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供用于地下储气库密封门结构的密封材料，该密封材料的回弹性能好；本专利技术的目的之二在于提供用于地下储气库密封门结构的密封圈，以提高密封门结构的防渗性能；本专利技术的目的之三在于提供用于地下储气库密封门结构的密封圈的制作方法；本专利技术的目的之四在于提供一种地下储气库。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0008]用于地下储气库密封门结构的密封材料，包括聚脲、膨胀土、陶粒粉和助剂，所述聚脲、膨胀土、陶粒粉和助剂的质量比为1:(0.3
‑
0.8):(0.3
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0.8):(0.08
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0.23)，优选为1:(0.4
‑
0.7):(0.4
‑
0.7):(0.1
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0.2)。
[0009]本专利技术中，聚脲主要为膨胀土等固体骨料提供粘结作用，膨胀土为材料骨架主要成分，可吸收材料中多余水分，陶粒粉可增加密封材料的硬度，助剂可改善密封材料的制作及加工性能，三者协同配合可赋予密封材料良好的回弹性能、加工性能。
[0010]进一步地，所述助剂由流平剂和稀释剂按(0.03
‑
0.08):(0.05
‑
0.15)的质量比组成，优选地，所述助剂由流平剂和稀释剂按(0.04
‑
0.06):(0.08
‑
0.12)的质量比组成。
[0011]进一步地，所述陶粒粉的粒径≤0.5mm，优选为0.1
‑
0.4mm。
[0012]进一步地，所述流平剂为丙烯酸酯类流平剂和有机硅氟类流平剂中的一种或几种。
[0013]可选地，所述丙烯酸酯类流平剂的数均分子量为6000
‑
20000，玻璃化温度小于
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20℃，表面张力小于26mN/m。
[0014]进一步地，所述稀释剂为环氧活性稀释剂。
[0015]可选地，所述聚脲的固含量大于90wt％，粘度(25℃)为500～1000，NCO值大于12。
[0016]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供用于地下储气库密封门结构的密封圈，包括密封圈本体，所述密封圈本体由如上所述的密封材料制成。
[0017]进一步地，所述密封圈本体的横截面呈矩形，所述密封圈本体的内侧壁和外侧壁上分别设有加强层，所述加强层主要由浸润有密封材料的纤维布组成，所述加强层与密封圈本体一体连接。如此，密封圈侧壁的韧性得到提升，在反复变形过程中，不易产生裂缝，有助于进一步提升密封效果和密封圈寿命。
[0018]进一步地，所述纤维布为玄武岩纤维布；优选地，纤维布的厚度为0.1
‑
2mm。玄武岩纤维布由无机纤维制成，无老化问题。
[0019]可选地，所述密封圈本体的顶壁和/或底壁设有如上所述的加强层。
[0020]本专利技术的密封圈密封性能好，耐久性能高，疲劳回弹性好，可用于压缩空气蓄能电站岩穴型地下储气库工程等堵头人行通道密封门的密封结构，尤其可用于针对温度频繁交变变化的密封结构。
[0021]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供用于地下储气库密封门结构的密封圈的制作方法，包括如下步骤：
[0022]S1、根据待制作密封圈的形状、尺寸，提供模具；
[0023]配制如上所述的密封材料，获得浆料；
[0024]S2、将所述浆料注入模具，去除气泡后，养护7
‑
20天，优选养护10
‑
16天，获得半成品；
[0025]其中，所述半成品的高度大于密封圈成品的高度；
[0026]S3、在不脱模的情况下，在S2获得的半成品的顶部放置与密封圈形状、尺寸匹配的压圈，对所述压圈施加压力，使得半成品的高度被压缩至密封圈成品的高度，继续养护至少28天，进一步为30
‑
40天，脱模，获得密封圈成品。
[0027]进一步地，S1和S2之间，还包括在模具的内壁设置纤维布的步骤。可选地，通过所
述浆料将纤维布粘贴到模具的相应壁上。
[0028]进一步地，通过震动或敲打模具的方式去除气泡。
[0029]进一步地，所述模具具有开口向上的环形模槽，所述环形模槽的宽度与密封圈的宽度相等，所述环形模槽的深度大于密封圈的高度，进一步地，所述环形模槽的深度比密封圈的高度大2
‑
4mm。
[0030]进一步地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于地下储气库密封门结构的密封材料，其特征在于，包括聚脲、膨胀土、陶粒粉和助剂，所述聚脲、膨胀土、陶粒粉和助剂的质量比为1:(0.3
‑
0.8):(0.3
‑
0.8):(0.08
‑
0.23)，优选为1:(0.4
‑
0.7):(0.4
‑
0.7):(0.1
‑
0.2)。2.根据权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述助剂由流平剂和稀释剂按(0.03
‑
0.08):(0.05
‑
0.15)的质量比组成，优选地，所述助剂由流平剂和稀释剂按(0.04
‑
0.06):(0.08
‑
0.12)的质量比组成。3.根据权利要求1或2所述的密封材料，其特征在于，所述陶粒粉的粒径≤0.5mm，优选为0.1
‑
0.4mm。4.用于地下储气库密封门结构的密封圈，其特征在于，包括密封圈本体(11)，所述密封圈本体(11)由如权利要求1
‑
3任一项所述的密封材料制成。5.根据权利要求4所述的密封圈，其特征在于，所述密封圈本体(11)的横截面呈矩形，所述密封圈本体(11)的内侧壁和外侧壁上分别设有加强层(12)，所述加强层(12)主要由浸润有密封材料的纤维布组成，所述加强层(12)与密封圈本体(11)一体连接。6.根据权利要求4所述的密封圈，其特征在于，所述纤维布为玄武岩纤维布；优选地，纤维布的厚度为0.1
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋中明，张新敏，宋志阳，李再旺，肖喆臻，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：