[发明专利]LNG超低温工况下保证阀杆处零泄漏的多重密封结构

说明书

技术领域    LNG超低温工况下保证阀杆处零泄漏的多重密封结构，属于机械结构密封技术领域。

背景技术    随着世界石油资源的紧张，天然气以其丰富的储量越来越得到世界各国的重视。近年来，由于资源分布不均衡，世界各地都在大力发展LNG储运行业，LNG/LPG管线及运输船得到大规模的兴建，各项目中用到了大量的高附加值的超低温阀门。在LNG超低温阀门的应用中，管路介质是超低温、高压液化天然气。该种介质为易燃、易爆、有剧毒性介质，而且一旦泄漏到外界大气环境中，泄露量将会乘500多倍体积量放大，对人员及周围环境都会造成不可估量严重后果。阀门的密封性能要求显得尤为重要，特别是对阀杆轴向运动件处的密封要求，必须要达到零泄漏的严格要求。

发明内容    鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种能够保证填料密封处密封性能，从而达到阀杆处零泄漏的高性能密封要求的LNG超低温工况下保证阀杆处零泄漏的多重密封结构。

为实现上述目的，本发明所采用的技术解决方案是：LNG超低温工况下保证阀杆处零泄漏的多重密封结构，阀杆作为往复运动的运动件，唇式密封圈位于阀盖和阀杆之间，起密封作用，填料垫阻挡住唇式密封圈轴向运动并起到支撑柔性石墨填料组的作用，柔性石墨填料组通过轴销利用活节螺栓与活节螺母之间的螺纹配合，通过碟簧组、填料压板、填料压套、固定圈产生相对运动达到阀杆和阀体之间的密封作用，固定圈作为“O”型圈的固定支撑，并保证阀杆和阀体之间的密封作用。

LNG超低温工况下保证阀杆处零泄漏的多重密封结构，其有益效果是：通过唇式密封圈、柔性石墨填料组、“O”型圈多重密封结构相组合的密封形式来保阀杆处的密封性能要求；采用碟簧组预紧补偿位移变形量的方式，补偿温度变化时造成的材料变形量的变化，以及长时间工作后填料等密封件松弛的变形量的变化，达到保证填料密封处密封性能，从而达到阀杆处零泄漏的高性能密封要求。

附图说明

图1是LNG超低温工况下保证阀杆处零泄漏的多重密封结构的结构图。

图1附图标记如下：1、阀杆，2、唇式密封圈，3、填料垫，4、柔性石墨填料组，5、固定圈，6、“O”型圈，7、轴销，8、填料压套，9、活节螺栓，10、填料压板，11、碟簧组，12、活节螺母，13、阀盖。

具体实施方式

下面根据图1出示的LNG超低温工况下保证阀杆处零泄漏的多重密封结构的原理图做具体如下说明：阀杆1作为往复运动的运动件；唇式密封圈2位于阀盖13和阀杆1之间，起密封作用；填料垫3阻挡住唇式密封圈2轴向运动并起到支撑柔性石墨填料组4的作用；柔性石墨填料组4通过轴销7利用活节螺栓9与活节螺母12之间的螺纹配合，通过碟簧组11、填料压板10、填料压套8、固定圈5产生相对运动达到阀杆和阀体之间的密封作用；固定圈5 作为“O”型圈6的固定支撑，并保证阀杆和阀体之间的密封作用。

本发明采用唇式密封圈2，柔性石墨填料组4，“O”型圈6，不同密封机理的形式相结合的密封方式保证内部介质的压力及泄漏量达到零泄漏的要求。唇式密封圈2作为密封的第一道屏障，可以承受内部介质的全部压力，利用内部弹簧挤压后的弹力来实现密封圈和金属表面的密封作用，并能够对密封圈磨损给以补偿。具有良好的自密封作用，用于低压和高压的密封效果都较好。低压时，靠弹簧的弹力实现密封作用。高压时，随介质压力增高压力使唇口改变接触状态和加大接触应力，使唇部与孔或者杆接触的更紧密，介质就更难通过，从而自动提高其密封作用；柔性石墨填料组4作为密封的第二道屏障，采用成组填料的组合方式，借助碟簧组11，活节螺母12，相组合补偿位移变形量的方式，补偿温度变化时造成的材料变形量的变化，以及长时间工作后填料等密封件松弛的变形量的变化，达到保证填料密封处密封性能，利用填料自身的弹性形变特性及材料高密度特性，保证密封性能的要求，从而达到阀杆处零泄漏的高性能密封要求。不仅可以作为第一道屏障作用的备用考虑独立实现对密封性能的要求，同时可以对第一道屏障存在的少量泄漏进行再次密封，防止泄漏现象的发生；“O”型圈6作为密封的第三道屏障，利用“O”型圈可压缩性的特性，及其材料高密封性能特点，保证无论是在低压或者高压情况下都始终能够保持密封性能的可靠性，同时可以实现对第二道屏障任然有可能存在的微量泄露进行最终的完全密封，保证密封的完整可靠性，从而最终达到阀杆处密封零泄露的要求。