[发明专利]具有端接焊夹层密封环的阀

说明书

本发明涉及一种用于输送高压，高温和/或高腐蚀性流体的阀的夹层金属密封环，特别是具有夹层金属密封环的阀。

已期满的美国专利No.3,442,488公开了一种圆盘阀，其中，圆盘可在开启位置和关闭位置之间转动，在开启位置，圆盘与穿过外壳的轴线大致平行，在关闭位置，圆盘大致横向于外壳。圆盘转轴相对于穿过外壳的主轴偏置。该专利公开了将密封环装设在圆盘上。

美国专利No.4,281,817公开了一种类似的阀，其中密封环是在外壳上，并包括径向向内伸出的密封面，当圆盘处于其关闭位置时，密封面与圆盘的周边密封面相接和配合，形成一流体的密封。该阀的外壳包括一加大直径的凹部，其位于流道穿过的部分，流道从外壳端部延伸至一轴向定位的密封环支承面。密封环靠着支承面，使其密封面径向朝内，并且一个导环固定于外壳上，位于加大直径的凹部。

在可从本申请受让人得到的上述专利公开的阀的改进型中，密封环安装导环装在外壳上，其不使用螺栓，并与密封环隔开。一组装在导环上的调整螺钉紧靠在密封环上，直接或通过一居中压力环，迫使密封环靠在外壳支承面上，使其保持在位。

只要上述密封环是可压缩材料的，例如橡胶体，并且受到较小的压力，较低的热和/或用于非腐蚀性流体，其就能很好地工作。对于高温和高压的场合，或当用于腐蚀性流体时，密封环必须用金属制成，例如不锈钢夹层件。其难于防止一些加压流体通过邻接夹层表面泄漏，或至少是渗漏，特别是受到较高流体压力时。过去，通过在相对的夹层面之间放一石棉材料的薄层来解决这一问题。一旦轴向安装力施加在夹层密封环上，夹层之间的石棉层防止流体渗漏出来。

因为众所周知的石棉对健康的危害，其不再适于作为置于夹层间防止泄漏的材料。

因为既使是夹层微观表面不规则也能引起泄漏，所以在密封环夹层上简单地施加大的轴向力来防止它们之间任何流体渗漏是不合理的。另外，夹层是薄的，其通常具有不大于1mm的厚度，典型地，它们通常具有小于该值的厚度。这样薄的夹层在施加固定力的方向没有刚度。这能导致夹层周边上产生小的翘曲或偏移，这又能导致夹层间的流体渗漏。

结果，还需要在密封环夹层之间放一个衬垫。能够承受高温和防止任何流经这种阀的腐蚀性流体的唯一合理材料是石墨。然而，石墨基本上是一非晶体材料，当其爱到高压时，将成为无结构整体的压成粉末的煤粉状。所以，其有在夹层之间“浮动”的倾向。于是，其难于在夹层金属密封环之间保持防漏密封。甚至当密封初始建立时，阀在其关闭和开启位置之间反复循环，而使在较短的工作时间之后，引起夹层之间的石墨垫圈退化，而导致泄漏。

本发明的目的是消除过去试图防止压力流体经夹层金属密封环泄漏时所遇到的问题，其是通过消除密封环夹层相对面之间任何密封或垫圈来实现的。而代之以将夹层设置得相互平齐，以使相对的夹层面相邻接。夹层内缘或其外周缘以耐密封的方式焊在一起，以致其使流体不能经邻接的夹层面泄漏，所以不需要在夹层之间放一衬垫材料，而消除了上述的问题。

因为大体上夹层较薄，典型地少于1mm，并且其直径能较大，例如大致1m或更大，所以，使用沿密封环夹层内缘或外缘的防漏焊接边缘与在夹层间放一较软的垫圈相比更不容易实施。另外，环较窄，其宽度典型地处于0.3mm-0.8mm范围之间。结果，当将边缘之一焊在一起时，在沿被焊接的整个周边的一个点上，较大量的热不均匀地施加在密封环上。在金属夹层上所产生的热膨胀和收缩，这导致了变形，包括永久性变形，例如导致夹层不均匀的局部波纹形。一旦出现了永久性变形，实际上这样的密封环不可能重新完全平整了。如要形成一防漏密封所需的那样。因此，具有边缘焊在一起的夹层金属的密封环以前未使用过。