专利名称：一种可控应力松弛率范围的密封垫片的制作方法
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可控应力松弛率范围的密封垫片，通过内置的传感器，使垫片随时处于监控状态，使主密封面的应力始终在规定应力范围内，能够预判掌握石墨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可控应力松弛率范围的密封垫片，这种密封垫片通过传感器测量垫片所处的温度、压力，通过测量这些指标可以随时了解垫片的重要性能参数-应力松弛率，使密封垫片随时处于监控状态，通过了解应力松弛率参数，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，通过传统密封垫片和传感器、计算机的配合使得这种垫片变为可控应力松弛率范围的密封垫片，使垫片的密封性能随时处于监控状态。这种可控应力松弛率范围的密封垫片内外环为金属包括1、金属外环；2、金属内环；3、柔性石墨或PTFE ；4、传感器，这种传感器可以测量垫片所处的温度、压力并将这些数据进行传输；5、计算机计算机分析传感器传出的数据，得出应力松弛率这一重要的垫片性能指标值，并将指标值进行分析，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。

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可控应力松弛率范围的密封垫片的截面图。[0011]1、不锈钢内环，2、不锈钢外环，3、含量为99%以上的纯柔性石墨或PTFE，4、传感器，5、计算机，6、法兰，7、管嘴，8、顶盖，9、压力容器支承面，10、环形段，11、导向装置，12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12由一个带螺栓螺纹孔的法兰6、 一个焊有冷却剂进出口管嘴7的环形段10、一个过渡段和一个半圆形下封头焊接而成，其中顶盖8由钢板热压成半圆形，在上法兰6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种可控应力松弛率范围的密封垫片。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；本发明是用一种可控应力松弛率范围的密封垫片简单而有效的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。该可控应力松弛率范围的密封垫片由五部分组成，包括1、不锈钢内环，2、不锈钢外环，3、含量为99%以上的纯柔性石墨或PTFE的主密封面，4、传感器，5、计算机。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，如改性膨体四氟等非金属材料或其他金属材料。在较佳实施例中，内环1为不锈钢，外环2为不锈钢，密封垫片中间为主密封面3， 3为含量99%以上的纯柔性石墨或PTFE，3中的这两种材料刚度远远小于不锈钢内外环并且高度E要大于内环1的高度F，内环1的高度F应大于外环2的高度e ；当预紧力预紧时， 中间的99%以上的纯柔性石墨或PTFE首先被压缩，进而增加预紧力，使得不锈钢内环达到充分的受力状态，中间的99%以上的纯柔性石墨或PTFE密封面内内置传感器4，垫片工作时由于环境的不断变化会在垫片上产生应力松弛，这种应力松弛起初会在不锈钢内环上进行松弛，进而会在主密封面-含量为99%以上的纯柔性石墨或PTFE上进行松弛，在主密封面上进行松弛必须小于10%。内置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，这些参数通过传感器将数据传输给计算机5，计算机将这些数据进行分析，得出垫片处于何种应力松弛状态，是否在主密封面上进行的应力松弛率小于10%的结论。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。
权利要求1.一种可控应力松弛率范围的密封垫片，包括这种密封垫片通常用于管道法兰连接及阀门和压力容器的密封连接中；在垫片中内置传感器，传感器与外部计算机连接； 其特征在于由三部分组成垫片，传感器，计算机。
2.根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于内外环为金属，中间为柔性石墨或者 PTFE材料，中间为柔性石墨或者PTFE材料的密封面的高度要高于内环的高度，内环的高度要高于外环的高度。
3.根据权利要求1所述的密封垫片，其特征在于在纯石墨和PTFE材料内内置传感ο
专利摘要一种可控应力松弛率范围的密封垫片，这种密封垫片通常用于管道法兰连接及阀门和压力容器等重要的密封连接中；在垫片中内置传感器，传感器与外部计算机连接。这种垫片可以通过即时了解密封垫片的温度、压力进而分析出垫片的重要性能参数-应力松弛率，使密封垫片的应力松弛率随时处于监控状态，通过了解应力松弛率参数，分析是否满足设计要求中规定的应力松弛率参数，及时了解密封垫片的密封功能状态。
文档编号G01M3/36GK202176714SQ20112003433
公开日2012年3月28日 申请日期2011年2月1日 优先权日2011年2月1日
发明者励行根, 宋炜 申请人:宁波天生密封件有限公司