[其他]耐高溫，耐水解，耐壓力和耐輻照動密封裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 85107777
• 申請日: 1985-10-09
• 公開（公告）號: CN85107777B
• 公開（公告）日: 1987-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段友蘆;周瑞源;紀(jì)善榮;虞洪江;俞秀英
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所;核工業(yè)部第二研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號: F16J15/18
• 分類號: F16J15/18;F16J15/20
• 代理公司: 中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所專利辦公室
• 代理人: 鄔震中,何鳳珍

本發(fā)明屬于核發(fā)電動密封裝置的設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用。

在設(shè)計(jì)核發(fā)電站時，需要耐室溫～190℃高溫、耐水解、耐壓力2～35kg/cm²和耐1×10⁶倫琴r射線輻照的動密封裝置，通常由密封件、托環(huán)、墊環(huán)和密封套筒等組成。其中密封件若選用金屬材料，由于彈性和塑性差，所以不僅會括傷和磨損工藝管的表面，而且密封性差。中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所孫家珍等采用輻照交聯(lián)的聚全氟乙丙烯曾滿足了上述四項(xiàng)要求，獲國家發(fā)明二等獎。但輻照交聯(lián)的工藝復(fù)雜，交聯(lián)度隨輻照劑量、溫度、真空度變化而變化，能耗大，廢品率高，成本成倍增加，而且質(zhì)量還不完全保證，摸擬試驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)密封件時有開裂現(xiàn)象。

核反應(yīng)堆動密封裝置未見報(bào)導(dǎo)。美國專利（U.S.P.3894818）公布了一種在鉆機(jī)中使用的V型密封件的裝置，用螺母壓緊使V型密封件的兩條斜腿壓緊二個被密封圓柱面實(shí)現(xiàn)密封。眾所周知V型密封件的裝置摩擦阻力大，這種裝置在高溫或冷熱溫度交替循環(huán)時，非金屬V型密封件將產(chǎn)生塑性收縮而變形，導(dǎo)致喪失密封性，不僅使用壽命不長，V型密封件加工較困難，而且整個設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)動軸更換困難。

本發(fā)明的目的之一在于尋找一種能簡便生產(chǎn)的聚全氟乙丙烯樹脂的密封件，它不需要輻照交聯(lián)就能同時滿足上述耐高溫、耐水解、耐壓力和耐輻照要求，并能方便地加工成密封件。

本發(fā)明的另一目的是設(shè)計(jì)出一種密封性能好的動密封裝置，使反應(yīng)堆卸料部位中被密封的管道可以在密封裝置內(nèi)作相對移動，并能更換被密封的管道。

本發(fā)明從材料研究和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩方面著手，期望解決反應(yīng)堆工藝管的動密封裝置。

從聚全氟乙丙烯的耐輻照機(jī)理的研究，本發(fā)明提供一種同時能耐高溫、耐水解、耐壓力和耐輻照的聚全氟乙丙烯樹脂，這種樹脂就是中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所研制的超高分子量聚全氟乙丙烯樹脂。該樹脂熔融粘度大于1×10⁶泊，熔融指數(shù)小于0.5克/10分鐘，其重均分子量大于20萬。其室溫抗張強(qiáng)度大于280kg/cm²，200℃的抗張強(qiáng)度大于60kg/cm²。

本發(fā)明利用上述材料設(shè)計(jì)出一種動密封裝置，這種裝置能滿足核發(fā)電需要，即工作溫度為室溫至190℃，并可短期超溫;工作壓力35kg/cm²;耐輻照劑量1×10⁶倫琴;工藝管能在密封件中作軸向往復(fù)運(yùn)動及更換這種管道。

本發(fā)明的動密封裝置是由塑料密封件（圖2～73）、托環(huán)（圖2～74）、密封套筒（圖2～71）、壓緊螺母（圖2～76）、上托環(huán)（圖2～72）和下托環(huán)（圖2～75）等所組成。

本發(fā)明的動密封裝置中的塑料密封件是環(huán)形的，其截面形狀如半剖圖圖3所示，是“廠字型短腿片”狀。該密封件上端墊與托環(huán)可以互相間隔串疊，用螺母壓緊并固定在密封套筒中，如剖視圖圖2。密封件的斜腿自由伸展，內(nèi)錐一側(cè)緊靠托環(huán)外錐面，外錐一側(cè)承受壓力水的作用，內(nèi)孔刃口緊緊箍住工藝管外壁，起到密封住流經(jīng)工藝管中的壓力介質(zhì)作用。

本發(fā)明的塑料密封件（圖3），其上端墊的上面是平面，下面為錐面，從里往外傾斜，有一截面的傾斜角，該角度是α＝6°～15°。

本發(fā)明的塑料密封件，有一內(nèi)錐孔的傾斜角，該角度是β＝25°～45°。

本發(fā)明的塑料密封件，有一外錐面的傾斜角，該角度是θ＝37°～60°。

上述的塑料密封件，可以將前述的外錐面與內(nèi)孔夾角的頂尖呈平頭（圖3）。

本發(fā)明的動密封裝置中的塑料密封件是采用超高分子量聚全氟乙丙烯樹脂，可用模壓加工制成。模壓溫度為300～320℃，壓力為80～150kg/cm²。

本發(fā)明的動密封裝置中的托環(huán)，如半剖圖圖4所示。這種托環(huán)兼有托片與墊環(huán)作用，與密封件可互相串疊，起強(qiáng)度的支撐作用。

本發(fā)明的托環(huán)有一內(nèi)錐面，從里往外傾斜，其截面的傾斜角，α′＝7°～16°。

本發(fā)明的托環(huán)有一外錐面傾斜角，該角度是θ′＝25°～45°。

本發(fā)明的托環(huán)，有一內(nèi)錐面傾斜角，該角度是β′＝39°～62°。

本發(fā)明的上述托環(huán)采用有色金屬、鋁或鋁合金材料制成。

本發(fā)明的密封件之外錐面小頭與托環(huán)內(nèi)錐面之相應(yīng)處留有小于4毫米的間隙。