【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚变涉氚管道密封连接，特别是涉及基于双级金属密封圈的法兰密封结构及其泄漏监测方法。
技术介绍
1、聚变能作为一种清洁能源，具有资源充足、低碳环保、安全可靠等显著优势，被认为是未来人类社会的终极能源。聚变堆涉氚管道的连接方式除焊接外，部分管道有快拆或更换的需求，需要使用法兰及密封结构。并且聚变反应要求在高真空环境中进行，涉及放射性气体氚的使用，放射性气体泄漏会对环境及人体产生严重危害，因此国际上一般要求聚变堆堆芯涉氚管道法兰的真空密封界面的泄漏率低于1×10-10pa•m3/s；除此，涉氚管道的真空密封应满足二级包容原则，即真空密封界面必须保证至少有两道密封。同时，聚变堆运行时在堆芯内发生的聚变反应会产生强烈中子辐射和γ辐射，对管道法兰密封材料的选择提出极高要求。
2、目前已有的常规金属密封圈在应用于聚变堆涉氚管道法兰时主要存在以下问题：（1）支撑性较差，回弹性较小；（2）无法满足放射性气体的二级包容原则；（3）在倾斜、有角度等非水平场景的安装较为困难；（4）对密封界面的泄漏检测工作繁琐且无泄漏实时监测功能。p>
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【技术保护点】
1.基于双级金属密封圈的法兰密封结构，其特征在于：包括双级金属密封圈，所述双级金属密封圈包括密封外壳、外支撑弹性件和内支撑弹性件，所述密封外壳包括外密封圈、内密封圈以及固定连接段，所述外密封圈内安装有外支撑弹性件，所述内密封圈内安装有内支撑弹性件，所述密封外壳具有第一方向和第二方向，所述第一方向与所述第二方向相交，所述外密封圈在所述第一方向的两端分别设有用于与法兰相贴密封的第一外密封面和第二外密封面，所述内密封圈在所述第一方向的两端分别设有用于与法兰相贴密封的第一内密封面和第二内密封面，所述固定连接段在所述第二方向的一端为固定一端，所述固定一端与所述外密封圈连接，所述...
【技术特征摘要】
1.基于双级金属密封圈的法兰密封结构，其特征在于：包括双级金属密封圈，所述双级金属密封圈包括密封外壳、外支撑弹性件和内支撑弹性件，所述密封外壳包括外密封圈、内密封圈以及固定连接段，所述外密封圈内安装有外支撑弹性件，所述内密封圈内安装有内支撑弹性件，所述密封外壳具有第一方向和第二方向，所述第一方向与所述第二方向相交，所述外密封圈在所述第一方向的两端分别设有用于与法兰相贴密封的第一外密封面和第二外密封面，所述内密封圈在所述第一方向的两端分别设有用于与法兰相贴密封的第一内密封面和第二内密封面，所述固定连接段在所述第二方向的一端为固定一端，所述固定一端与所述外密封圈连接，所述固定一端位于所述第一外密封面与所述第二外密封面之间，所述固定连接段在所述第二方向的另一端为固定二端，所述固定二端与所述内密封圈连接，所述固定二端位于所述第一内密封面与所述第二内密封面之间，所述固定连接段开设有用于与真空法兰连接的第一固定孔。
2.根据权利要求1所述的基于双级金属密封圈的法兰密封结构，其特征在于：所述外密封圈的一侧环绕设有外圈缺口，所述内密封圈的一侧环绕设有内圈缺口，所述外圈缺口与所述内圈缺口分别朝向所述固定连接段并相对设置。
3.根据权利要求2所述的基于双级金属密封圈的法兰密封结构，其特征在于：所述外密封圈内设置有外容纳腔，所述外容纳腔与所述外圈缺口连通，所述外支撑弹性件安装于所述外容纳腔内，所述内密封圈内设置有内容纳腔，所述内容纳腔与所述内圈缺口连通，所述内支撑弹性件安装于所述内容纳腔内。
4.根据权利要求3所述的基于双级金属密封圈的法兰密封结构，其特征在于：所述双级金属密封圈还包括内支撑中层和外支撑中层，所述内支撑中层设有内支撑腔，所述内支撑中层安装于所述内容纳腔，所述内支撑弹性件安装于内支撑腔，所述外支撑中层设有外支撑腔，所述外支撑中层安装于所述外容纳腔，所述外支撑弹性件安装于外支撑腔，所述内支撑中层开设有内支撑缺口，所述外支撑中层设有外支撑缺口，所述内支撑缺口朝向内圈缺口布置，所述外支撑缺口朝向所外圈缺口布置。
5.根据权利要求1所述的基于双级金属密封圈的法兰密封结构，其特征在于：所述法兰密封结构还包括上管道法兰、下管道法兰、泄漏监测组件，所述上管道法兰设有第一密封面，所述下管道法兰设有第二密封面，所述上管道法兰与所述下管道法兰连接，所述第一密封面与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈肇玺，林可馨，杨庆喜，宋云涛，陆坤，余清洲，陈建，史根木，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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