[其他]壓力容器扁形螺釘自緊密封裝置

在審

• 申請號: 101985000000290
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100290B
• 公開（公告）日: 1987-08-12
• 發明（設計）人: 朱國輝;王樂勤;黃載生;葉麗娟;蔣家羚
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 陳禎祥

“壓力容器扁形螺釘自緊密封裝置”適用于中壓、高壓和超高壓壓力容器的頂蓋密封裝置。該裝置采用騎縫扁形螺釘連接容器的頂蓋和法蘭；采用預緊螺栓拉緊錐環塞以壓緊密封環實現密封作用。本密封裝置具有結構緊湊、重量輕、用材省、加工方便、拆裝容易，以及密封性能可靠，便于調節預緊程度，且有良好的自緊密封功能，使密封性能適應容器內介質壓力與溫度的變化。

本發明屬于壓力容器頂蓋處的密封裝置。

該技術領域的密封裝置主要由承受容器內壓作用的承力構件和法蘭與頂蓋之間的密封元件所組成。

在已有技術中承力構件形式主要有：

1.大螺栓大螺母結構形式：即用大螺栓大螺母聯接頂蓋和法蘭。這種形式結構龐大笨重，加工困難，費材費工，成本高昂，拆裝不便，需大型扳手或專用液壓扳手，工人勞動強度大，拆裝時間長。

2.卡扎里大螺紋套筒結構形式：頂蓋和套筒采用凹凸槽的間斷螺紋，雖然拆裝還較方便，但加工復雜，結構也龐大，需用大型機床才能進行加工，成本高昂。

3.伍德式法蘭凸肩結構：這種形式法蘭特別龐大，頂蓋也很笨重，且還有復雜的四合環，加工精度要求高，成本昂貴。

4.分塊卡箍結構：此結構形式對較大直徑壓力容器的密封也顯得復雜笨重，加工困難，制造成本亦高。

5.騎縫軸向抗剪螺栓結構形式：該結構形式螺栓直徑一般較小，容易加工，但在裝拆時往往容易發生咬死現象，即使有一個螺釘咬死，也將使頂蓋拆裝十分困難。

密封元件形式一般有：平墊、雙錐環、三角形環、O形環、n形環等多種形式。為了達到預緊密封作用，伍德式密封用吊環螺栓來拉緊頂蓋，但頂蓋球面與楔型墊加工要求高，且內壓作用力全部由頂蓋的密封部位支承，很易發生壓潰破壞，又如卡扎里密封的頂絲壓壞，該方案缺點是預緊方向與內壓作用方向相反，其密封性對于容器內部介質溫度，壓力變化的適應性較差，還有蘭州石油化工機械研究所1982年匯編的“高壓容器”里記載一種軸向抗剪螺栓O形環密封裝置，是依靠頂蓋和法蘭對密封元件的過盈配合來實現預緊密封作用，該裝置預緊程度難以掌握，即使加工精度要求很高，密封仍然不易實現，往往只得拆開重新處理后再裝，且還不一定能保證密封效果。又如我國從法國引進的年產30萬噸氨合成塔所用大螺栓雙錐環密封裝置，由于在使用中未能保證密封性，經我國機械工業部通過機械研究所在其雙錐環上加幾道銀絲以后才解決了該裝置的泄漏問題。該項改進曾獲我國科學發明獎，但由于對該密封裝置基本結構形式未作任何改變。故如前所述的大螺栓雙錐密封裝置結構龐大、制造困難、裝拆不便、成本高昂的固有缺點仍然存在。

綜上所述已有技術存在的問題，本發明的任務是設計一種構件小、加工容易、密封可靠、裝拆方便、制造成本低，可用于氨合成塔、甲醇合成塔、加氫反應器、尿素合成塔以及核反應堆等的中壓、高壓和超高壓壓力容器頂蓋處的密封裝置。

本發明中心內容如附圖所示，承受內壓力的構件采用扇形螺釘2，該螺釘安裝于頂蓋5與法蘭1之間的環形間隙6沿周向均布的螺孔13中。這種扁形騎縫螺釘，只需用普通工具轉動90即可脫離螺紋連接，能避免螺紋咬死，便于頂蓋拆裝，螺釘構件較小，螺紋攻絲排屑方便，用普通機床即可進行加工;密封元件采用裝在頂蓋上的預緊螺栓4拉緊錐環塞10擠壓密封環8或內、外密封圈11、12，以實現預緊密封的作用，便于調節，隨著容器內部介質的升壓又能使錐環塞壓縮密封環產生自緊密封作用，介質溫度，壓力愈高其自緊密封作用愈強。

本發明的壓力容器密封裝置與上述幾種已有技術結構形式相比，較好地解決了結構緊湊、重量減輕、節省材料、加工方便、拆裝容易、密封可靠、預緊程度便于調節以及制造成本低廉，可廣泛用于各種中壓、高壓壓力容器，特別適用于大直徑高壓容器，如造價高昂的核反應堆等密封裝置。

本發明有如下附圖：

圖1為該壓力容器密封裝置裝配示意圖;

圖2為環形間隙6，扁形螺孔13及銷孔7的局部視圖;

圖3為錐環塞10與密封環8配合剖面圖;

圖4為錐環塞10與內、外密封圖11、12配合剖面圖。