一種新型法蘭密封結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型及管道法蘭的密封結構領域，具體涉及一種新型法蘭密封結構。
【背景技術】
[0002]進入21世紀以來，經濟發(fā)展同能源供應、環(huán)境保護的矛盾日益突出，世界各國紛紛把“安全、高效、環(huán)保、經濟”作為工業(yè)發(fā)展的主題。這一趨勢在石化行業(yè)主要體現為高溫設備的安全運行和連接系統(tǒng)的緊密性。法蘭連接以其易于拆裝的優(yōu)點廣泛應用于石化行業(yè)壓力管道和壓力容器的連接處。長期處于高溫高壓工況時，法蘭連接處容易發(fā)生泄漏失效。常用的突面法蘭在法蘭端面為凸面平臺，工況下法蘭盤上會產生彎矩，墊片受力不均，法蘭盤發(fā)生偏轉，易發(fā)生泄漏。另外，高溫高壓操作狀態(tài)下，法蘭端面、墊片和螺栓均會受到很大的應力，致使法蘭連接中各部件材料的蠕變，致使管道法蘭連接系統(tǒng)松弛，最終導致泄漏失效。
【實用新型內容】
[0003]針對上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種新型法蘭密封結構，該法蘭密封結構能應用于高溫高壓工況，并長期保持良好的緊密性，能有效防止法蘭的泄漏。
[0004]為實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是:
[0005]一種新型法蘭密封結構，其特征在于:它包括上法蘭、下法蘭和柔性石墨金屬波齒復合墊片，所述柔性石墨金屬波齒復合墊片位于上法蘭和下法蘭之間；所述柔性石墨金屬波齒復合墊片的金屬骨架上下表面都設有多圈截面為半圓形的環(huán)形凸臺，多圈環(huán)形凸臺之間等間距布置，并且與上法蘭、下法蘭和柔性石墨金屬波齒復合墊片同圓心；所述柔性石墨金屬波齒復合墊片的上下表面均設有柔性石墨層；所述上法蘭和下法蘭與柔性石墨金屬波齒復合墊片的接觸面上均設有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與環(huán)形凸臺的數量、位置及形狀均相匹配。
[0006]所述柔性石墨金屬波齒復合墊片的金屬骨架上下表面的多圈環(huán)形凸臺之間相互交錯布置。
[0007]所述上法蘭和下法蘭均為包括法蘭盤、錐頸和承接口的一體成型結構，所述法蘭盤的密封面為平面；所述法蘭盤上設有螺栓孔，上法蘭和下法蘭之間通過螺栓固定連接。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]1、本實用新型的法蘭密封結構能應用于高溫高壓工況，并長期保持良好的緊密性，能有效防止法蘭的泄漏。該結構中的密封形式設置了波齒形凸臺(即多圈截面為半圓形的環(huán)形凸臺)，并設置對應的柔性石墨金屬波齒復合墊片，多段圓弧形成了多級密封，并且形成一種類似迷宮密封的密封形式，可以盡可能的將內部介質的動能、勢能轉化為熱能，減小內部介質的壓力能，減緩甚至消除泄漏；而且本實用新型中的法蘭密封結構相比于普通法蘭，增大了有效密封面積，減小了法蘭密封面與墊片表面之間的應力水平，增強了密封效果；
[0010]2、本實用新型中柔性石墨金屬波齒復合墊片的金屬骨架上下表面的多圈環(huán)形凸臺之間相互交錯布置，即上下表面的環(huán)形凸臺在出現的頻率上相差半個周期，這樣結構的柔性石墨金屬波齒復合墊片具有更好的壓縮回彈性能；
[0011]3、本發(fā)明中的上法蘭和下法蘭的結構，將承接口與法蘭本體設計為整體結構，避免了因對焊焊口缺陷造成泄漏，結構簡單，方便使用。而且設置有錐頸，錐頸可以增加對彎矩的承載能力，提高法蘭連接的彎矩承受能力。法蘭盤密封面避免設置凸臺，部分消除了螺栓孔與墊片作用力點之間的彎矩，部分消除了高溫高壓環(huán)境下法蘭盤因彎矩產生的偏轉與蠕變。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例的整體剖視結構示意圖(正視)。
[0013]圖2為圖1中的A部放大示意圖(正視)。
[0014]圖中:1-法蘭盤、2_螺檢、3_維頸、4_承接口、5_上法蘭、6_柔性石墨金屬波齒復合墊片、7-下法蘭、8-環(huán)形凹槽、9-柔性石墨層、10-金屬骨架、11-環(huán)形凸臺。
【具體實施方式】
[0015]下面結合【具體實施方式】和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0016]一種新型法蘭密封結構，其特征在于:它包括上法蘭5、下法蘭7和柔性石墨金屬波齒復合墊片6，(上法蘭5和下法蘭7相互密封連接時)所述柔性石墨金屬波齒復合墊片6位于上法蘭5和下法蘭7之間；所述柔性石墨金屬波齒復合墊片6的金屬骨架10上下表面都設有多圈截面為半圓形的環(huán)形凸臺11，多圈環(huán)形凸臺11之間等間距布置(即指環(huán)形凸臺11與環(huán)形凸臺11之間存在一定的間隔)，并且與上法蘭5、下法蘭7和柔性石墨金屬波齒復合墊片6同圓心；所述柔性石墨金屬波齒復合墊片6的上下表面均設有柔性石墨層9(即上下表面完全覆蓋柔性石墨層9，即包括上下表面的平面部分和環(huán)形凸臺11的表面部分；該柔性石墨層9應該與上下法蘭的密封面很好的接觸，并產生良好的密封效果)；所述上法蘭5和下法蘭7與柔性石墨金屬波齒復合墊片6的接觸面上均設有環(huán)形凹槽8，所述環(huán)形凹槽8與環(huán)形凸臺11的數量、位置及形狀均相匹配(即所述環(huán)形凹槽8的截面為半圓形，并且環(huán)形凸臺11的半圓形截面相配合)。
[0017]所述柔性石墨金屬波齒復合墊片6的金屬骨架10上下表面的多圈環(huán)形凸臺11之間相互交錯布置(即金屬骨架10上表面的環(huán)形凸臺11與下表面的環(huán)形凸臺11在出現的頻率上相差半個周期)。
[0018]所述上法蘭5和下法蘭7均為包括法蘭盤1、錐頸3和承接口 4 (用于連接管道)的一體成型結構，所述法蘭盤I的密封面為平面(所述密封面即指上下法蘭的法蘭盤I相接觸的面)；所述法蘭盤I上設有螺栓孔，上法蘭5和下法蘭7之間通過螺栓2固定連接。
【主權項】
1.一種新型法蘭密封結構，其特征在于:它包括上法蘭(5)、下法蘭(7)和柔性石墨金屬波齒復合墊片(6 )，所述柔性石墨金屬波齒復合墊片(6 )位于上法蘭(5 )和下法蘭(7 )之間；所述柔性石墨金屬波齒復合墊片(6)的金屬骨架(10)上下表面都設有多圈截面為半圓形的環(huán)形凸臺(11)，多圈環(huán)形凸臺(11)之間等間距布置，并且與上法蘭(5)、下法蘭(7)和柔性石墨金屬波齒復合墊片(6)同圓心；所述柔性石墨金屬波齒復合墊片(6)的上下表面均設有柔性石墨層(9);所述上法蘭(5)和下法蘭(7)與柔性石墨金屬波齒復合墊片(6)的接觸面上均設有環(huán)形凹槽(8)，所述環(huán)形凹槽(8)與環(huán)形凸臺(11)的數量、位置及形狀均相匹配。
2.根據權利要求1所述的一種新型法蘭密封結構，其特征在于:所述柔性石墨金屬波齒復合墊片(6)的金屬骨架(10)上下表面的多圈環(huán)形凸臺(11)之間相互交錯布置。
3.根據權利要求1或2所述的一種新型法蘭密封結構，其特征在于:所述上法蘭(5)和下法蘭(7)均為包括法蘭盤(1)、錐頸(3)和承接口(4)的一體成型結構，所述法蘭盤(I)的密封面為平面；所述法蘭盤(I)上設有螺栓孔，上法蘭(5)和下法蘭(7)之間通過螺栓(2)固定連接。
【專利摘要】本實用新型及管道法蘭的密封結構領域，具體涉及一種新型法蘭密封結構，其特征在于：它包括上法蘭、下法蘭和柔性石墨金屬波齒復合墊片，所述柔性石墨金屬波齒復合墊片位于上法蘭和下法蘭之間；所述柔性石墨金屬波齒復合墊片的金屬骨架上下表面都設有多圈截面為半圓形的環(huán)形凸臺，多圈環(huán)形凸臺之間等間距布置，并且與上法蘭、下法蘭和柔性石墨金屬波齒復合墊片同圓心；所述柔性石墨金屬波齒復合墊片的上下表面均設有柔性石墨層；所述上法蘭和下法蘭與柔性石墨金屬波齒復合墊片的接觸面上均設有環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽與環(huán)形凸臺的數量、位置及形狀均相匹配。該法蘭密封結構能應用于高溫高壓工況，并長期保持良好的緊密性，能有效防止法蘭的泄漏。
【IPC分類】F16L23-16, F16L23-032
【公開號】CN204420390
【申請?zhí)枴緾N201520056266
【發(fā)明人】鄭小濤, 王明伍, 喻九陽, 張紅才, 王成剛, 徐建民, 林緯
【申請人】武漢工程大學, 中國石油化工股份有限公司湖北化肥分公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年1月27日