[其他]耐高溫，耐水解，耐壓力和耐輻照動(dòng)密封裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85107777
• 申請(qǐng)日: 1985-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85107777B
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段友蘆;周瑞源;紀(jì)善榮;虞洪江;俞秀英
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所;核工業(yè)部第二研究設(shè)計(jì)院
• 主分類(lèi)號(hào): F16J15/18
• 分類(lèi)號(hào): F16J15/18;F16J15/20
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所專(zhuān)利辦公室
• 代理人: 鄔震中,何鳳珍

本發(fā)明屬于核發(fā)電動(dòng)密封裝置的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用。

在設(shè)計(jì)核發(fā)電站時(shí)，需要耐室溫～190℃高溫、耐水解、耐壓力2～35kg/cm²和耐1×10⁶倫琴r射線(xiàn)輻照的動(dòng)密封裝置，通常由密封件、托環(huán)、墊環(huán)和密封套筒等組成。其中密封件若選用金屬材料，由于彈性和塑性差，所以不僅會(huì)括傷和磨損工藝管的表面，而且密封性差。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所孫家珍等采用輻照交聯(lián)的聚全氟乙丙烯曾滿(mǎn)足了上述四項(xiàng)要求，獲國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)。但輻照交聯(lián)的工藝復(fù)雜，交聯(lián)度隨輻照劑量、溫度、真空度變化而變化，能耗大，廢品率高，成本成倍增加，而且質(zhì)量還不完全保證，摸擬試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)密封件時(shí)有開(kāi)裂現(xiàn)象。

核反應(yīng)堆動(dòng)密封裝置未見(jiàn)報(bào)導(dǎo)。美國(guó)專(zhuān)利（U.S.P.3894818）公布了一種在鉆機(jī)中使用的V型密封件的裝置，用螺母壓緊使V型密封件的兩條斜腿壓緊二個(gè)被密封圓柱面實(shí)現(xiàn)密封。眾所周知V型密封件的裝置摩擦阻力大，這種裝置在高溫或冷熱溫度交替循環(huán)時(shí)，非金屬V型密封件將產(chǎn)生塑性收縮而變形，導(dǎo)致喪失密封性，不僅使用壽命不長(zhǎng)，V型密封件加工較困難，而且整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)動(dòng)軸更換困難。

本發(fā)明的目的之一在于尋找一種能簡(jiǎn)便生產(chǎn)的聚全氟乙丙烯樹(shù)脂的密封件，它不需要輻照交聯(lián)就能同時(shí)滿(mǎn)足上述耐高溫、耐水解、耐壓力和耐輻照要求，并能方便地加工成密封件。

本發(fā)明的另一目的是設(shè)計(jì)出一種密封性能好的動(dòng)密封裝置，使反應(yīng)堆卸料部位中被密封的管道可以在密封裝置內(nèi)作相對(duì)移動(dòng)，并能更換被密封的管道。

本發(fā)明從材料研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面著手，期望解決反應(yīng)堆工藝管的動(dòng)密封裝置。

從聚全氟乙丙烯的耐輻照機(jī)理的研究，本發(fā)明提供一種同時(shí)能耐高溫、耐水解、耐壓力和耐輻照的聚全氟乙丙烯樹(shù)脂，這種樹(shù)脂就是中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所研制的超高分子量聚全氟乙丙烯樹(shù)脂。該樹(shù)脂熔融粘度大于1×10⁶泊，熔融指數(shù)小于0.5克/10分鐘，其重均分子量大于20萬(wàn)。其室溫抗張強(qiáng)度大于280kg/cm²，200℃的抗張強(qiáng)度大于60kg/cm²。

本發(fā)明利用上述材料設(shè)計(jì)出一種動(dòng)密封裝置，這種裝置能滿(mǎn)足核發(fā)電需要，即工作溫度為室溫至190℃，并可短期超溫;工作壓力35kg/cm²;耐輻照劑量1×10⁶倫琴;工藝管能在密封件中作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)及更換這種管道。

本發(fā)明的動(dòng)密封裝置是由塑料密封件（圖2～73）、托環(huán)（圖2～74）、密封套筒（圖2～71）、壓緊螺母（圖2～76）、上托環(huán)（圖2～72）和下托環(huán)（圖2～75）等所組成。

本發(fā)明的動(dòng)密封裝置中的塑料密封件是環(huán)形的，其截面形狀如半剖圖圖3所示，是“廠字型短腿片”狀。該密封件上端墊與托環(huán)可以互相間隔串疊，用螺母壓緊并固定在密封套筒中，如剖視圖圖2。密封件的斜腿自由伸展，內(nèi)錐一側(cè)緊靠托環(huán)外錐面，外錐一側(cè)承受壓力水的作用，內(nèi)孔刃口緊緊箍住工藝管外壁，起到密封住流經(jīng)工藝管中的壓力介質(zhì)作用。

本發(fā)明的塑料密封件（圖3），其上端墊的上面是平面，下面為錐面，從里往外傾斜，有一截面的傾斜角，該角度是α＝6°～15°。

本發(fā)明的塑料密封件，有一內(nèi)錐孔的傾斜角，該角度是β＝25°～45°。

本發(fā)明的塑料密封件，有一外錐面的傾斜角，該角度是θ＝37°～60°。

上述的塑料密封件，可以將前述的外錐面與內(nèi)孔夾角的頂尖呈平頭（圖3）。

本發(fā)明的動(dòng)密封裝置中的塑料密封件是采用超高分子量聚全氟乙丙烯樹(shù)脂，可用模壓加工制成。模壓溫度為300～320℃，壓力為80～150kg/cm²。

本發(fā)明的動(dòng)密封裝置中的托環(huán)，如半剖圖圖4所示。這種托環(huán)兼有托片與墊環(huán)作用，與密封件可互相串疊，起強(qiáng)度的支撐作用。

本發(fā)明的托環(huán)有一內(nèi)錐面，從里往外傾斜，其截面的傾斜角，α′＝7°～16°。

本發(fā)明的托環(huán)有一外錐面傾斜角，該角度是θ′＝25°～45°。

本發(fā)明的托環(huán)，有一內(nèi)錐面傾斜角，該角度是β′＝39°～62°。

本發(fā)明的上述托環(huán)采用有色金屬、鋁或鋁合金材料制成。

本發(fā)明的密封件之外錐面小頭與托環(huán)內(nèi)錐面之相應(yīng)處留有小于4毫米的間隙。