用于大尺寸法兰端面密封结构及密封方法技术

用于大尺寸法兰端面密封结构及密封方法。在较高试验压力下难以补偿法兰表面的宏观不平度，同时其回弹量极小，与法兰表面贴合不紧密，在水压试验时极易出现泄漏，实践证明平垫片无法满足大尺寸法兰端面平面密封要求。本发明专利技术包括：上部法兰（2）、下部法兰（1）和O形圈（4），所述的下部法兰的上表面和上部法兰的下表面分别与唇环（3）以角焊缝焊接连接；所述的O形圈放置于所述的唇环和所述的上部法兰、所述的下部法兰表面形成的［形槽中，所述的上部法兰与所述的下部法兰紧固后，所述的O形圈与所述的上部法兰和所述的下部法兰表面贴合。本发明专利技术用于大尺寸法兰端面密封。于大尺寸法兰端面密封。于大尺寸法兰端面密封。

【技术实现步骤摘要】
用于大尺寸法兰端面密封结构及密封方法


[0001]本专利技术涉及一种用于大尺寸法兰端面密封结构及密封方法。

技术介绍

[0002]对于大尺寸法兰端面密封，以往采用平垫片形式的石棉垫、石墨缠绕垫进行密封，在进行水压试验时，均出现泄漏。分析原因为此类垫片压缩变形量极小，在较高试验压力下难以补偿法兰表面的宏观不平度，同时其回弹量极小，与法兰表面贴合不紧密，在水压试验时极易出现泄漏，实践证明平垫片无法满足大尺寸法兰端面平面密封要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种用于大尺寸法兰端面密封结构及密封方法。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现：一种用于大尺寸法兰端面密封结构，其组成包括上部法兰、下部法兰和O形圈，所述的下部法兰的上表面和上部法兰的下表面分别与唇环以角焊缝焊接连接；所述的O形圈放置于所述的唇环和所述的上部法兰、所述的下部法兰表面形成的［形槽中，所述的上部法兰与所述的下部法兰紧固后，所述的O形圈与所述的上部法兰和所述的下部法兰表面贴合。
[0005]所述的用于大尺寸法兰端面密封结构，所述的下部法兰内圆焊接均布多组预焊件，所述的压紧片/杆与预焊件焊接，将所述的O形圈安装后，所述的压紧片/杆折弯到所述的O形圈上，将所述的O形圈压紧。
[0006]所述的用于大尺寸法兰端面密封结构，下部法兰和上部法兰分别与唇环焊接后的焊角修磨/机加焊缝表面为一光滑、平整斜面。
[0007]一种用于大尺寸法兰端面密封结构的密封方法，该方法包括如下步骤：步骤一：O型圈的设计；D2=D1
‑
2mmO型圈直径：d2=h/(1
‑
w)其中：D2为O型圈中径尺寸D1 为 与[型腔两侧角焊缝边线相切对应直径尺寸d2为 O型圈直径h 为被密封腔压紧后高度W 为O型圈的设计压缩率压缩率w：静压情况下取15%
‑
30%；步骤二：O形圈截面直径d2尺寸通过压缩率计算，控制压缩率约为15
‑
20%，压缩率计算公式为100
×
(d2
‑
2δ)/d2；O形圈直径D2尺寸由D1尺寸确定，D2=D1
‑
2mm，按与上部法兰、下部法兰的两侧角焊
缝边线相切、d2尺寸确定直径D1；步骤三：压紧片/杆装配后尺寸d2/2＜h＜2δ；步骤四：热处理前，在法兰内圆焊接均布预焊件，O形圈安装时，利用预焊件及压紧片/杆，预焊件在热处理前与法兰焊妥，热处理后将压紧片/杆与预焊件焊妥，将O形圈安装就位后，将压紧片/杆折弯到O形圈上，将O形圈压紧；步骤五：通过上部法兰、下部法兰的夹紧对O型圈产生预密封，当水压升高时会将O型圈推向[型腔的内侧，使O型圈与两个法兰形成的[型腔体紧密接触，当水压逐渐升高时，通过O型圈的变形将法兰之间的间隙进行填充密封，同时将压力传递给更大的接触面，保证O型圈承压时的完整性，从而完成大直径法兰的水压试验密封。
[0008]有益效果：1.本专利技术通过上部法兰、下部法兰的夹紧对O型圈产生预密封，当水压升高时会将O型圈推向[型腔的内侧，使O型圈与两个法兰形成的[型腔体紧密接触，当水压逐渐升高时，通过O型圈的变形将法兰之间的间隙进行填充密封，同时将压力传递给更大的接触面，保证O型圈承压时的完整性，从而完成大直径法兰的水压试验密封。
[0009]2.本专利技术唇环与上、下部法兰表面以角焊缝焊接连接，焊接后修磨/机加角焊缝表面为一光滑、平整斜面，以避免焊缝表面凹凸不平造成O形圈表面啃伤；O形圈放置于唇环和上、下部法兰表面形成的［形槽中，在把紧法兰紧固件后，O形圈与上、下部法兰表面贴合，在水压试验时，O形圈受内压，使其与上、下部法兰表面、角焊缝紧密贴合，实现密封。
[0010]附图说明：附图1为本专利技术的结构示意图；附图2是下部法兰的结构示意图；附图3是O型圈与角焊缝边线相切结构示意图；附图4是O型圈的结构示意图；附图5是上部法兰与下部法兰连接后的结构示意图；附图6是O型圈受压的结构示意图；图中：1、上部法兰；2、下部法兰；3、唇环；4、O型圈；5、预焊件；6、压紧片/杆。
[0011]具体实施方式：实施例1：一种用于大尺寸法兰端面密封结构，其组成包括上部法兰2、下部法兰1和O形圈4，所述的下部法兰的上表面和上部法兰的下表面分别与唇环3以角焊缝焊接连接；所述的O形圈放置于所述的唇环和所述的上部法兰、所述的下部法兰表面形成的［形槽中，所述的上部法兰与所述的下部法兰紧固后，所述的O形圈与所述的上部法兰和所述的下部法兰表面贴合。
[0012]实施例2：根据实施例1所述的用于大尺寸法兰端面密封结构，所述的下部法兰内圆焊接均布多组预焊件5，所述的压紧片/杆6与预焊件焊接，将所述的O形圈安装后，所述的压紧片/杆折弯到所述的O形圈上，将所述的O形圈压紧。
[0013]实施例3：
根据实施例1或2所述的用于大尺寸法兰端面密封结构，下部法兰和上部法兰分别与唇环焊接后的焊角修磨/机加焊缝表面为一光滑、平整斜面，以避免焊缝表面凹凸不平造成O形圈表面啃伤。
[0014]实施例4：一种用于大尺寸法兰端面密封结构的密封方法，该方法包括如下步骤：步骤一：O型圈的设计；D2=D1
‑
2mmO型圈直径：d2=h/(1
‑
w)其中：D2 为O型圈中径尺寸D1 为 与[型腔两侧角焊缝边线相切对应直径尺寸d2为 O型圈直径h 为被密封腔压紧后高度W 为O型圈的设计压缩率压缩率w：静压情况下取15%
‑
30%；步骤二：O形圈截面直径d2尺寸通过压缩率计算，控制压缩率约为15
‑
20%，压缩率计算公式为100
×
(d2
‑
2δ)/d2；O形圈直径D2尺寸由D1尺寸确定，D2=D1
‑
2mm，按与上部法兰、下部法兰的两侧角焊缝边线相切、d2尺寸确定直径D1；O形圈4可采用斜向切口，胶接形式。
[0015]步骤三：压紧片/杆装配后尺寸d2/2＜h＜2δ；步骤四：热处理前，在法兰内圆焊接均布预焊件，O形圈安装时，利用预焊件及压紧片/杆，预焊件在热处理前与法兰焊妥，热处理后将压紧片/杆与预焊件焊妥，将O形圈安装就位后，将压紧片/杆折弯到O形圈上，将O形圈压紧；步骤五：通过上部法兰、下部法兰的夹紧对O型圈产生预密封，当水压升高时会将O型圈推向[型腔的内侧，使O型圈与两个法兰形成的[型腔体紧密接触，当水压逐渐升高时，通过O型圈的变形将法兰之间的间隙进行填充密封，同时将压力传递给更大的接触面，保证O型圈承压时的完整性，从而完成大直径法兰的水压试验密封。
[0016]将两个大直径法兰直接用螺栓锁紧，可有效减小密封填料的挤出间隙g值，从而提高水压的安全性和可靠性。此锁紧方式使两法兰端面形成[型腔体，由于法兰1和法兰2上均有焊接结构，形成的腔体内有两处斜角，将密封填料（O型圈）放置于该槽中形成了一个近似外切圆的水压密封结构。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于大尺寸法兰端面密封结构，其特征是：其组成包括上部法兰、下部法兰和O形圈；所述的下部法兰的上表面和上部法兰的下表面分别与唇环以角焊缝焊接连接；所述的O形圈放置于所述的唇环和所述的上部法兰、所述的下部法兰表面形成的［形槽中，所述的上部法兰与所述的下部法兰紧固后，所述的O形圈与所述的上部法兰和所述的下部法兰表面贴合。2.根据权利要求1所述的用于大尺寸法兰端面密封结构，其特征是：所述的下部法兰内圆焊接均布多组预焊件，所述的压紧片/杆与预焊件焊接，将所述的O形圈安装后，所述的压紧片/杆折弯到所述的O形圈上，将所述的O形圈压紧。3.根据权利要求1所述的用于大尺寸法兰端面密封结构，其特征是：下部法兰和上部法兰分别与唇环焊接后的焊角修磨/机加焊缝表面为一光滑、平整斜面。4.一种权利要求1
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3之一所述的用于大尺寸法兰端面密封结构的密封方法，其特征是：该方法包括如下步骤：步骤一：O型圈的设计；D2=D1
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2mm，O型圈直径：d2=h/(1
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w)；其中：D2 为O型圈中径尺寸；D1为与[型腔角焊缝边线相切对应直径尺寸；d2为 O型圈直径；h...

【专利技术属性】
技术研发人员：李家鲁，王立昆，苏朗，窦炳程，刘银河，程亮，杜国珠，罗振洋，徐晓星，
申请(专利权)人：哈尔滨锅炉厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：