高壓容器常用的密封形式

作者：密封來源：密封發布時間：2021-01-23

1、平墊密封
金屬平墊密封[3]是常見的強制密封。預緊和工作壓力下，依靠筒體端部大法蘭上的主螺栓施加足夠的壓緊力來實現密封。預緊力的大小與墊片的寬度、墊片材料的屈服強度有關。工作時介質壓力上升，軸向力通過頂蓋傳遞至主螺栓，使主螺栓發生彈性伸長，墊片隨之發生回彈，此時仍保持墊片上有一定的比壓。
平墊密封結構簡單、加工方便、使用成熟，在直徑小、壓力不太高的場合密封可靠。當結構尺寸大壓力高時，螺栓尺寸也較大，結構笨重，裝拆不便，每次檢修都要更換墊片。
適用范圍：用于溫度低于200℃、壓力小于32MPa、容器內徑不大于800mm的場合。

2、高壓密封的發展趨勢
（1）頂蓋置于筒體端部法蘭內部并與法蘭頂部齊平。在頂蓋和筒體端部法蘭的許多相對位置關系中，只有將頂蓋置于簡體端部法蘭內部，并與法蘭頂部齊平，才能使頂蓋重量輕，法蘭高度小。
（2）內壓所產生的軸向載荷和密封比壓所產生載荷由不同零件承擔，并采用軸向抗剪螺栓。頂蓋與筒體端部之間的承力構件對高壓密封裝置的受力和裝拆有很大影響，若設計得當，可使密封裝置裝拆方便，受力合理。
（3）采用小環面密封，并能單獨實現初始密封和預緊程度調節，減少密封面寬度，以及減小密封預緊作用力。將承力構件與密封元件截然分開，可以減輕螺栓載荷，消除承力構件加工精度對密封的影響，使兩者的設計更加顯得靈活。
（4）利用內壓的自緊作用，這是提高密封效果的一條簡單有效的途徑，利用容器內壓實現的自緊密封，壓力越高，密封越可靠，而且適用于操作條件波動的情況。
3、雙錐密封
雙錐密封是一種半自緊密封結構，保留了主螺栓。采用軟鋼和不銹鋼制作雙錐面密封墊，密封面為錐面。密封面上各開有兩條半圓形或三角形溝槽，密封面上設有軟金屬墊片。雙錐環用托環、螺釘固定在平蓋上。雙錐面的內圓柱面與平蓋的圓柱支撐面的間隙應控制在一定范圍，保證預緊時內圓柱與平蓋貼緊，且雙錐環不發生壓縮屈服。當內壓升高頂蓋上浮時，一方面靠雙錐環自身的彈性擴張而保持密封面上的比壓；另一方面靠介質壓力使雙錐環沿徑向向外擴張，使密封面上的密封比壓進一步增大，進而達到密封效果。
雙錐密封的特點：加工精度要求不太高，生產周期短，可以用在較大的溫度、壓力、直徑范圍內，由于徑向自緊作用，在壓力和溫度波動下密封性能良好，主螺栓預緊力比平墊密封小。但仍需大螺栓承受預緊力和軸向力，密封元件大，零件較多。
雙錐密封形式
1-主螺母；2-墊圈；3-主螺栓；4-平蓋；5-雙錐環；
6-軟金屬墊片；7-圓筒端部；8-螺栓；9-托環
2.3 “B”形環密封
B形環密封是一種自緊密封，依靠B形環波峰和筒體、頂蓋上的密封槽之間的徑向過盈來產生密封面的初比壓，以達到預密封。當內壓作用后，B形環向外擴張，密封比壓增加，保持很好的密封效果。
B形環密封的特點：對連接結構剛度要求低，適用于高壓和溫度波動較大的場合，壓力越高、直徑越大，密封效果越好。加工精度要求高，制造困難，拆卸不便，容易擦傷接觸面。
“B”形環密封形式
4、伍德密封
伍德密封結構是一種早使用的自緊式密封結構。安裝時，將頂蓋、壓墊、四合環、牽制環依次裝入，擰緊拉緊螺栓，使四合環貼住筒體，用牽制螺栓將頂蓋吊起而壓緊楔形壓墊，達到初始預緊密封。操作時，壓力載荷全部加到浮動頂蓋上，密封比壓隨介質壓力上升而增加。
伍德密封的特點：溫度和壓力波動時，能保持良好的密封性能；介質壓力產生的軸向力通過頂蓋傳遞給壓墊和四合環，后全部傳遞到上部筒體，沒有主螺栓，密封可靠。但結構復雜笨重、零件多，加工精度要求高，安裝要求高。
伍德密封形式
1- 頂蓋；2-預緊螺栓；3-螺母；4-支持環；5-四合環；6-拉緊螺栓；7-密封環；8-筒體端部