高壓超低溫上裝式球閥組合密封閥座的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種組合密封閥座，特別涉及一種高壓超低溫上裝式球閥組合密封閥座。
【背景技術(shù)】
[0002]常溫球閥的組合密封閥座可實(shí)現(xiàn)兩種功能，適用溫度為-29°C?+150°C。一種是雙截止與泄放(Double block and bleed)功能，如圖1所示，包括球體1、開口固定圈2、常溫閥座密封圈3、閥座圈4、彈簧5、防火圈6、“O”型圈擋圈7、“O”型圈18、“O”型圈119和閥體10。這種功能可使閥門的上游端和下游端同時(shí)密封，腔體超壓時(shí)向壓力較低的上游端或下游端排放。另一種是是雙隔離與泄放(Double isolat1n and bleed)功能，如圖2所示。包括球體1、開口固定圈2、常溫閥座密封圈3、閥座圈4、彈簧5、防火圈6、“O”型圈擋圈7、“O”型圈18、“O”型圈119、閥體10。與雙截止與泄放功能的常溫球閥組合密封閥座最大的區(qū)別是“O”型圈18兩端分別安裝“O”型圈擋圈7，實(shí)現(xiàn)“O”型圈18在高壓介質(zhì)的作用下兩個(gè)密封方向均不會(huì)擠入閥座圈4外圓與閥體10配合間隙中。這種功能可使閥門的上游端和下游端同時(shí)密封，但腔體必須設(shè)有壓力泄放裝置，以保證腔體壓力超過設(shè)計(jì)壓力的1.33倍時(shí)從壓力泄放裝置泄放。
[0003]LNG是通過在常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至_162°C，使之凝結(jié)成液體。天然氣液化過程中需采用大量的高壓超低溫上裝式球閥，上述兩種功能的常溫球閥的組合密封閥座均不能滿足工況要求，存在問題分別如下:
[0004]雙截止與泄放功能的常溫球閥組合密封閥存在三個(gè)問題:一是腔體超壓時(shí)向壓力較低的上游端或下游端排放，這種泄放方式具有危險(xiǎn)性，特別是閥門下游端檢修時(shí)，容易對(duì)檢修人員和設(shè)備造成損壞。二是常溫閥座密封圈不適用于超低溫工況，閥門泄漏很大。三是在常溫下，閥座圈和閥體的密封采用橡膠“O”型圈，在超低溫介質(zhì)中橡膠容易脆化無(wú)法密封。
[0005]雙隔離與泄放功能的常溫球閥組合密封閥同樣存在三個(gè)問題:一是腔體必須設(shè)有壓力泄放裝置，增加了閥體的泄漏點(diǎn)。二是常溫閥座密封圈不適用于超低溫工況，閥門泄漏很大。三是在常溫下，閥座圈和閥體的密封采用橡膠“O”型圈，在超低溫介質(zhì)中橡膠容易脆化無(wú)法密封。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種適用于超低溫工況，密封性能良好的高壓超低溫上裝式球閥組合密封閥座。
[0007]為了解決以上的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種高壓超低溫上裝式球閥組合密封閥座，該球閥組合密封閥座包括閥門上游端組合密封閥座和閥門下游端組合密封閥座，閥門上游端組合密封閥座和閥門下游端組合密封閥座與上裝式閥體的密封采用唇式密封圈。
[0008]所述閥門上游端組合密封閥座，包括防轉(zhuǎn)環(huán)、防轉(zhuǎn)銷、單C型唇式密封圈、唇式密封圈擋圈、超低溫閥座圈、超低溫閥座密封圈、閥座卡環(huán)、防轉(zhuǎn)擋板、蝶型彈簧、壓環(huán)和超低溫防火圈；所述單C型唇式密封圈安裝在上裝式閥體內(nèi)孔和超低溫閥座圈的外圓上，單C型唇口朝向閥門上游端，單C型唇式密封圈后設(shè)置唇式密封圈擋圈，超低溫閥座密封圈通過外力壓入超低溫閥座圈環(huán)形密封槽中，超低溫閥座圈外圓上設(shè)有螺紋，旋轉(zhuǎn)閥座卡環(huán)裝使超低溫閥座圈和超低溫閥座密封圈緊貼或退離超低溫球體。
[0009]所述單C型唇式密封圈為聚合材料的夾套內(nèi)嵌金屬蓄能彈簧構(gòu)成。
[0010]所述單C型唇式密封圈安裝在上裝式閥體內(nèi)孔和超低溫閥座圈的外圓上，內(nèi)嵌的金屬蓄能彈簧處于壓縮狀態(tài)，會(huì)強(qiáng)制夾套的密封唇緊貼需密封表面，在無(wú)介質(zhì)壓力時(shí)提供密封所需的截荷。當(dāng)有介質(zhì)壓力時(shí)，介質(zhì)壓力施加于夾套的密封唇實(shí)現(xiàn)密封，壓力越高，密封性能越好，夾套的任何變形或磨損，通過內(nèi)嵌的金屬蓄能彈簧給予補(bǔ)償。高壓工況時(shí)，單C型唇式密封圈后設(shè)置的唇式密封圈擋圈，防止高壓下?lián)p壞單C型唇式密封圈。
[0011]所述閥門下游端組合密封閥座，包括防轉(zhuǎn)環(huán)、防轉(zhuǎn)銷、超低溫閥座圈、超低溫閥座密封圈、閥座卡環(huán)、防轉(zhuǎn)擋板、蝶型彈簧、壓環(huán)、超低溫防火圈和雙C型唇式密封圈；所述雙C型唇式密封圈安裝在上裝式閥體內(nèi)孔和超低溫閥座圈的外圓上，雙C型唇口朝向閥門下游端，超低溫閥座密封圈通過外力壓入超低溫閥座圈環(huán)形密封槽中，超低溫閥座圈外圓上設(shè)有螺紋，旋轉(zhuǎn)閥座卡環(huán)裝使超低溫閥座圈和超低溫閥座密封圈緊貼或退離超低溫球體。下游端組合密封閥座的雙C型唇式密封圈在兩個(gè)方向上均能實(shí)現(xiàn)良好密封，實(shí)現(xiàn)隔離功能。
[0012]所述防轉(zhuǎn)環(huán)焊接在上裝式閥體上，軸向圓周上加工若干個(gè)銷孔，防轉(zhuǎn)銷與防轉(zhuǎn)環(huán)和超低溫閥座圈裝配，限制超低溫閥座圈作軸向運(yùn)動(dòng)，不允許作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0013]所述閥座卡環(huán)外圓的旋緊凹槽內(nèi)設(shè)置防轉(zhuǎn)擋板，固定在上裝式閥體上。
[0014]超低溫閥座密封圈通過外力壓入超低溫閥座圈環(huán)形密封槽中。超低溫閥座圈外圓上加工螺紋，通過旋轉(zhuǎn)閥座卡環(huán)使超低溫閥座圈和超低溫閥座密封圈緊貼或退離超低溫球體。當(dāng)超低溫閥座圈和超低溫閥座密封圈退離超低溫球體后，可將超低溫球體從上裝式閥體取出，實(shí)現(xiàn)在線檢查和維修。當(dāng)超低溫閥座圈和超低溫閥座密封圈緊貼超低溫球體實(shí)現(xiàn)密封后，為避免在介質(zhì)的壓力作用下超低溫閥座圈和閥座卡環(huán)的螺紋發(fā)生松動(dòng)，造成密封失效，在閥座卡環(huán)外圓的旋緊凹槽內(nèi)設(shè)置防轉(zhuǎn)擋板，并用緊定螺釘固定在上裝式閥體上。
[0015]所述蝶型彈簧安裝在防轉(zhuǎn)擋板和壓環(huán)中間，為超低溫閥座密封圈緊貼超低溫球體持續(xù)提供預(yù)緊力。
[0016]所述超低溫防火圈安裝在上裝式閥體內(nèi)孔和超低溫閥座圈的外圓上并用壓環(huán)壓緊，實(shí)現(xiàn)防火功能。
[0017]所述超低溫閥座密封圈為聚三氟氯乙烯材料，或?yàn)樗姆蚁┎牧希诔蜏亟橘|(zhì)中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，保證在超低溫介質(zhì)無(wú)任何內(nèi)泄漏。
[0018]本實(shí)用新型腔體超壓泄放原理:當(dāng)殘留在腔體的介質(zhì)異常升壓后，腔體壓力在上游端閥座背部作用面積產(chǎn)生的作用力小于腔體壓力在上游端閥座密封面作用面積產(chǎn)生的作用力，上游端組合密封閥座脫離超低溫球體，腔體壓力向上游端泄放。此時(shí)，腔體壓力在下游端閥座背部作用面積產(chǎn)生的作用力大于腔體壓力在下游端閥座密封面作用面積產(chǎn)生的作用力，腔體壓力不會(huì)向下游端泄放。當(dāng)下游端檢修時(shí)，不會(huì)對(duì)檢修人員和設(shè)備造成損壞。
[0019]本實(shí)用新型的優(yōu)越功效在于:
[0020]I)本實(shí)用新型的超低溫閥座密封圈采用聚三氟氯乙烯或四氟乙烯材料，可在超低溫介質(zhì)中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，保證在超低溫介質(zhì)無(wú)任何內(nèi)泄漏；
[0021]2)本實(shí)用新型閥座和閥體的上游端密封采用單C型唇式密封圈，內(nèi)嵌的金屬蓄能彈簧在無(wú)介質(zhì)壓力時(shí)提供密封所需的截荷，當(dāng)有介質(zhì)壓力時(shí)，介質(zhì)壓力施加于夾套的密封唇實(shí)現(xiàn)密封，壓力越高，密封性能越好;高壓工況時(shí)，唇式密封圈后設(shè)置唇式密封圈擋圈，防止高壓下?lián)p壞唇式密封圈；
[0022]3)本實(shí)用新型閥座和閥體的下游端密封采用雙C型唇式密封圈，在兩個(gè)方向上均能實(shí)現(xiàn)良好密封，實(shí)現(xiàn)隔離功能；
[0023]4)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)殘留在腔體的介質(zhì)異常升壓后，腔體壓力向上游端泄放，不會(huì)向下游端泄放;當(dāng)下游端檢修時(shí)，不會(huì)對(duì)檢修人員和設(shè)備造成損壞。
[0024]4)本實(shí)用新型通過旋轉(zhuǎn)閥座卡環(huán)使超低溫閥座圈和超低溫閥座密封圈緊貼或退離超低溫球體，檢修方便。
【附圖說(shuō)明】
[0025]構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0026]圖1為現(xiàn)有雙截止與泄放功能的常溫球閥組合密封閥座示意圖；
[0027]圖2為現(xiàn)有雙隔離與泄放功能的常溫球閥組合密封閥座示意圖；
[0028]圖3為本實(shí)用新型的高壓超低溫上裝式球閥組合密封閥座示意圖；
[0029]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0030]I 一球體；2—開口固定圈；
[0031 ]3—常溫閥座密封圈；4一閥座圈；
[0032]5—彈簧；6—防火圈；
[0033]7 — “O” 型圈擋圈；8 —“O” 型圈 I;
[0034]9 一 “O”型圈II;10—閥體；
[0035]11一上裝式閥體；12—防轉(zhuǎn)環(huán)；
[0036]13 一