[发明专利]一种智能可控密封垫片

说明书

技术领域

本发明涉及一种广泛应用于压力容器、管道法兰、泵、阀门中的密封垫片，尤其是高温、高压和非常重要密封部件的密封环。

背景技术

在高温、高压和非常重要工况条件，必须考虑到如下密封垫片技术指标：1、保证运行期间在温度与压力交变的情况下泄漏率始终在设计值范围内；2、在各种恶劣工况下，要及时了解即将发生的泄漏率状况，使泄漏状况始终处于监控状态；这种状况比如核电站的稳压器、反应堆压力容器、乏燃料处理装置等；及时发现即将产生的泄漏，对事故的预防有重要作用；而目前通常采用的：实心环垫片，缠绕垫片，齿形垫片、透平垫片等均没有这种功能。

因此本发明提供了一种智能可控密封垫片，通过内置的传感器，使垫片随时处于监控状态，能够预判掌握垫片处于何种泄漏状态，是否满足设计要求。

发明内容

本发明提供了一种智能可控密封垫片，这种密封垫片通过传感器测量垫片所处的温度、压力和形变，通过测量这些指标可以随时了解垫片的重要性能参数：压缩率、回弹率、蠕变松弛和应力松弛率，使密封垫片随时处于监控状态，通过了解压缩率、回弹率、蠕变松弛和应力松弛率参数，分析和预判垫片处于何种泄漏状态，是否满足设计要求。

本发明的目的是提供实现垫片的智能化，通过传统垫片和传感器、计算机的配合使得这种垫片变为可控垫片，使垫片的密封性能随时处于监控状态。

这种智能可控密封垫片包括：1、密封垫片：这种密封垫片可以是PTFE材料的，也可以是包覆垫片，波形垫片的垫片型式；2、传感器，这种传感器可以测量垫片所处的温度、压力和产生的形变并将这些数据进行传输；3、计算机：计算机分析传感器传出的数据，得出压缩率、回弹率、蠕变松弛和应力松弛率这些重要的垫片性能指标值，并将这些指标值进行分析，得出垫片是否处于满足设计要求的工作状态的结论和预判未来一段时间内的工作状态。

附图说明

根据下文的描述和附图，可以很好地理解本发明，这些附图显示了本发明的非限制性的实施例。更特别地，在附图中：

下面结合实例进行进一步的说明：

图1是压力容器的轴向剖面图，含有本发明的实施例位于压力容器筒体法兰与顶盖法兰之间接合处的密封。

图2是图1中所示的本发明实施例的环形智能可控密封环的截面图。

1密封垫片，2传感器，3计算机，

4法兰，5管嘴，6顶盖，7压力容器支承面，8环形段，9导向装置，10容器筒体

具体实施方式

图1所示是高温、高压冷却剂的压力容器，筒体10由一个带螺栓螺纹孔的法兰4、一个焊有冷却剂进出口管嘴5的环形段8、一个过渡段和一个半圆形下封头焊接而成，其中顶盖6由钢板热压成半圆形，在上法兰4上周边钻有螺栓孔，其支承面上开有放置本发明的沟槽。高温、高压冷却剂在压力容器内流动时，其中有一部分沿压力容器的内壁直接流向压力容器出口接管，并伴随温度与压力的变化，由于压力容器顶盖和筒体法兰是两个独立制作的部件，在压力容器中必须装配在一起并且要保证高密封性，压力容器运行时内部压力要远远大于压力容器所在的环境压力，为防止冷却剂泄漏，在压力容器筒体与顶盖之间安装一智能可控密封环。

压力容器筒体与顶盖之间接合处要承受在工作过程中，热冷却剂产生的膨胀和收缩而引起的径向和轴向的应力变化，这种变化非常容易产生泄漏，但是这种泄漏的初期无法检测，何时开始泄漏并不清楚；本发明是用一种简单而有效的设计侦测和预判密封装置的泄漏状况。

通过图2中所示截面图，本发明得以更明确的描述。该智能可控密封环由三部分组成，包括石墨密封垫片1，传感器2和计算机3。

可见，本发明较特别的是在传统石墨密封环中设置传感器，传感器外部与计算机连接。

应当理解的是，上述材料并不限制本发明，还可以使用硬度不同的其他材料，如PTFE等非金属材料或其他金属材料。

在较佳实施例中，密封垫片内置的传感器在垫片工作状态下可以测量垫片所处工作环境的温度、压力、和垫片本身的形变，这些参数通过传感器将数据传输给计算机，计算机将这些数据进行分析，得出垫片是否处于满足设计要求的工作状态的结论和预判未来一段时间内的工作状态。

应当理解，附图只显示了经由本发明的实用示范提供的一个例子，可以改变其形式和配置，但不会脱离本发明基于的构思的范围。在附带的权利要求书中提供的任何参考标记纯粹是为了便于参照说明书和附图进行阅读，它们不限制由权利要求表示的保护范围。