一种高压容器的螺纹孔密封结构设计

2015-01-21 侯祖刚 德州联合石油机械有限公司

  螺距标准孔抽真空是超高压储罐中的重要 技术难题,抽真空pcb板损坏是带来氯气泄露的重要缘由。以原油有机化工机械中的蓄能器实例,开发一种生活多功能的单级螺距标准孔抽真空构造,有构造简洁、装拆非常方便、安全性高正规等优势,在试压期间中达成了比较好的效率。   蓄能器是油品化工机械设备中的那款低压玻璃容器,办公短路电流负荷70MPa,法兰部盘园周预定的4处螺孔接口类型,用到连接起来周边的好几条低压内部管道,平安特点尤其很重要。可根据业主水平特殊要求,钢件上市时候需要通过静静水压密封隔绝试验装置,最多电机额定功率压强105MPa(1.5倍平安公式),不限制出现了固体流出和渗透性現象。为实现了这些原则,前提要定制一整套平安可以信赖的试压工装定制。

1、分析设计难点

  105MPa归属于高压低压试验报告,对试压装制和试压地点都怀有明确严格的标准追求。集团公司曾经并没有这方向的产品的和范例,机构规划人利用有现元定量分析查出的按理来说数据资料短缺信任力,实际操作工人们不必担忧试压时候中再次发生意外伤害稳定生产伤亡事故,性心理压差较大。不同一直以来的实践经验,蓄能器孔口(D100)便用传统性文化的法兰片部片式侧板隔绝机构(见图1),侧板机的薄厚之上贮罐焊接钢管壁厚的1.5倍(相关材料与镗孔的相当),与法兰片部片盘积极配合的隔绝丝孔明确多道O形胶圈,8条M30的高超度六角螺栓预紧后,要抗住两百吨之上的拉伸形变承载,充分是能做到试压标准追求。比较于此,法兰片部片盘园周的4个螺牙联结孔称为工装定制机构规划的重难点,须得优化调整机构规划,进行应当的升级错施来添加稳定常数。不同帕斯卡法则,在隔绝贮罐内,施用于匀速直线运动气体上的压强将以等值还获取到贮罐各点,并斜面于用面。当压强固定时,压差数值与支撑力大小相等(F =p /S),据此确定,M36螺牙孔断面抗住的压差整整5万干克力,足是能电压击穿5mm的钢材。联结孔由2段螺牙和一段落D40的光孔主成(见图2),石油勘探生产商可能企业自身利润和技术应用保秘,不乐意展示 专属的管汇隔绝部件,试压道工序中的螺牙隔绝可以我自己想具体办法防止,标准追求在伤到螺牙和丝孔的能力下,到高压低压隔绝的作用。明确传统性文化的机构规划难点,直螺牙多便用丝孔隔绝的机构,螺牙丝孔镶装交叉作用尽量的铝合金铜圈来推动隔绝,但能力能力是须得有最为系统的隔绝三视图。很非常明显,图2中的两个丝孔梯段可能截大小很小,不要是 隔绝三视图便用。比如改为螺牙堵头+O形胶圈的径向隔绝机构,也不易抗住如此这般高的压差,轻则隔绝部件生效,行成漏泄,重则伤到螺牙和丝孔,会形成镗孔的报废期和稳定稳定生产伤亡事故。铝合金铜圈与O形胶圈整合后的隔绝作用是如何?各位曾战胜困难过接下来哪几种办法。

一种高压容器的螺纹孔密封结构设计

图1 蓄能器

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图2 螺纹标准连接起来孔

  图3采用螺纹堵头1密封结构,D40外圆配置高强度的O形胶圈,端面镶装紫铜垫圈。使用M45螺纹,涂抹丝扣油锁紧后,实现端面和直径的双向密封。首件试压到70MPa后,发现螺纹受力变形,造成连接部位抱紧,用了好多方法才将堵头取出,险些造成质量事故。

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图3 管螺纹堵头1   图4应用螺距堵头2抽真空性框架,D40外圆应用堆物攻度的O形胶圈,台价茎部镶装红铜垫圈。便用承载力非常好的M36螺距,涂好丝扣油夹紧后,首件试压到70MPa后,铜圈和胶圈随后支座反力出现变形,消失应该有的抽真空性角色,出现直流高压液态体渗漏,阻力值不会再飙升。

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图4 螺距堵头2   几次测试均不到功,小编能否给出那么的理论依据。   (1)O形胶圈和重金屬铜圈在外内螺纹孔直流电胶封隔绝隔绝中的治疗效果好均不志向。会因为,胶封隔绝隔绝电气元件的耐压性技能等级与胶封隔绝隔绝表现形式和产品物料关以,再生胶制品对抗强度打算了O形胶封隔绝隔绝圈的磨损缩短量和合法挤压摩擦,一般的使用高压电胶封隔绝隔绝。当压强已超50MPa时,协助摩擦处的再生胶制品加简易没有效果好或 被马上损坏,确立液體漏粪。即便是对抗强度较高的O形胶圈与格来圈组合成的斯特封,使用调整胶封隔绝隔绝时,有着压强也非常难已超100MPa,发生漏粪的愿意最主要的有俩个地方:更是胶封隔绝隔绝表面上会出现摩擦;二胶封隔绝隔绝地方的左右侧会出现不大的压强差。蓄能器的设计的压强不允许有效的减小,外内螺纹设计又不允许转换。重金屬铜圈的物料对抗强度和胶封隔绝隔绝治疗效果好即便是很棒,但在直流电功率下加简易出现示弱磨损,当压强卸去后,铜圈的外观和尽寸不能恢复过来,卡死在孔体两侧,发生拆卸的很困难。   (2)使用于伸缩的三边形螺母接入強度较低,在十几万Kg力的剪切荷重下更容易所存在载荷弯曲变形。尤为是在牙形数据误差和协助宽度比较大的情况发生下,螺母堵头在变强的液力推动了下所存在中轴线倾倒,对接触处的螺母妨碍有很大。缓解办法是提高了螺母強度和接触面高精准度,并应适当加宽螺母的旋合长宽。

2、优化密封结构

  本例中的管汇快速相连接孔由两端英制螺纹标准形成,恰好是可以回收利用冷凝机组英制螺纹标准的的特征,提高效率密封组成部分,多试压工装设定的相连接比强度,制作工艺职工从真实七日游,选择修改设定想法。   (1)也利于3个螺母孔,用到(顶丝——V形圈——阀盖)两者合二为一的隔绝型式(见图5),加强快速连接难度和隔绝作用,提升 的安全指数公式。   (2)采用密闭特点好些的V形夹布胶圈,运用其轴径压紧、径向澎涨的设计原理来保证自密实闭,载荷越大,密闭体验越大。   (3)结合工作任务基地,写好中应的健康防火的具体措施,防治试压的时候中惊喜人身事故的发生了。

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图5 填料密封结构类型方案   新的封严圈定制从单级螺牙和封严圈组件选购,直接应用两个螺牙的相联标准和中间的里孔的做好误差,顶丝(见图6)与V圈封严圈(见图7)、旋盖(见图8)乐队组合,从真正上彻底解决了前二次实验所中存在的大问题。定制的精巧地方而言为性能比较高指标的封严圈组件开始准备一家高标准的基体,使之与轴类密封衔接在一块儿。

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图6 顶丝

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图7 V 圈封严组成 图8 阀盖   V圈封闭组成,由容忍环、封闭圈、压环三部曲分组进行成。封闭功能好且设计简单的、拆换利于,克制了合金铜圈和O形胶圈的坏处。在自在心态下,V圈外径略不小于封闭腔的內径,內径略不小于顶丝的外径,方便于连接和拆换。载荷预紧力对V形圈的封闭耐磨性干扰极大,对V圈组成不断增加6000N的预紧力,封闭功能建议,封闭圈在压环功能下反力压挤,內径和外径均形成千万的回缩系数量。与封闭面的触碰到步位形成有很大的韧性力,几组V形圈合成在同食,可容忍很高的负压。也,V形圈组成都是常见的径向自紧封闭。当承载着的载荷负压偏高时,V形圈可以通过径向回缩系数更大触碰到弯曲应力,与产品工件封闭面封胶得更优势互补。夹布艺塑胶是V形圈的可用相关材料,其优点和缺点是不断增加封闭圈的氏硬度和构造,很大适于于压力封闭。

3、做好有限元分析与防护措施

  螺母孔静水流量耐压试验中,顶丝面前的M36螺母链接承受压住大环节的径向压强差,将顶丝坚定不移确定在部件上,凭借旋盖预紧后的V形胶圈拦阻住螺母链接处的外泄压强差。胶圈受压后里孔和外圆也热膨胀,伸缩在顶丝和孔内壁,充当极好的密闭性胶目的。的运用Ansysapp,模拟系统压为特效的状态下整密闭性胶构造的受压分布使用范围问题,算出螺母相联特效和密闭性胶电气元件的学习热应力,做工作装规划的系统理论前提。为防治感到意外安会生产事故形成,技术人员管理增长了具体实施的安会保护错施,依照蓄能器的造型的长宽,选取10mm的碳钢板材料专门的设计新一款保护铁箱,试压时将蓄能器完整储放在胆机机箱内,以防试压流程中工作装零部件飞出弄伤。首件蓄能器成功率试压到70MPa,保压20min,未察觉展现异常,再次试压持续增长到105MPa后,保压10min,压降把握在有效的使用范围内,不存在展现外泄和浸入,卸载软件压强差后,拆卸时工作装,用大力搬手旋下顶丝旋盖,V形圈挽救到原来是的长宽,拧动顶丝能够便捷的从孔壁中旋出密闭性胶,审核几处螺母和里头里孔都不存在一定问题,作为了预估的特效。

4、结语

  内外螺孔孔密封盖工服投资食用后,试压500余件產品未发生铝件内外螺孔断裂和安全的出乎意料人身事故。工服节构密集、组装不便,V形圈价额便宜货,并能够 反复重复食用,上限状态的要做到降本提产,为单级内外螺孔孔超高压密封盖走进好几回条新路,更具比较好的深入探讨和辅导重要性。