压力容器耐深海密封的浅析

?必威动态 ????|???? ?2019-07-30 12:55


  容器的密封口设计密封口一般设计成圆筒形,这样可以更好地承受较大的压力。材质一般选用黑色金属,有利于密封材料之间的封接。导线与密封容器之间封口的大小、形状对密封效果有直接的影响。密封口端面的口径越大,则密封材料所承受的总压力亦越大,密封材料与容器壁之间所受的剪切力亦越高,但如果密封口太小又会影响导线及元器件的安顿。另外,为了减轻密封材料所承受的压力,将密封口设计成锥体形状,并在靠近容器腔体一端放有一非金属垫片,以利于在密封时对密封材料进行浇注定型。
  在制作模具(称号:工业之母)时,对所要灌注的筒壁先进行粗化,然后用丙酮浸泡处理。模具一端浇注密封材料,另一端与水压机的出水口相连接。材料选择(xuanze)对浇注型环氧树脂(Epoxy resin)密封胶、聚氨酷密封胶、聚硫以上数值为水压试验中泄漏时达到的压力。观察试件分析,发观浇注型环氧树脂密封胶泄漏点产生在胶与筒壁的界面上。分析其主要原因是由于浇注型环氧树脂密封胶在固化时产生收缩,引起与筒壁间的粘接力下降,从而导致(cause)泄漏;聚氨醋密封胶泄漏点在胶与筒壁或胶与导线的界面上。这是因为聚氨醋密封胶本身耐压强度不够,当所受的压力升高时,容易产生变形,致使粘接界面产生剥离而引起泄漏;聚硫橡胶(Rubber)灌封胶和有机硅密封胶泄漏的情况和耐梁海压力容器的密封原因与聚氨酷密封胶基本相同。
  改进措施及密封效果根据上述试验,经过分析认为:要使密封体系能够承受较高的压力,材料本身必须具有很好的耐水性;要有足够的压缩及拉伸强度;在固化时不会产生收缩,或有一定的韧性(toughness)。大家对现有的材料制定了改进方案:用聚硫对环氧树脂(Epoxy resin)进行改性;环氧树脂和有机硅(silicon)密封胶组合使用;在密封口筒壁上先涂上一层环氧结构胶作过渡层,以增加其在金属界面上的粘附力。因此大家得到一些经验:浇注口截面积越小,越有利于密封。
  密封材料的压缩强度应高于其受到的海水的压强,因此,密封材料的压缩强度必须远大于60MPa.改性后的环氧树脂类材料可以满足这个要求。不锈钢储罐密封性好;密封式设计彻底杜绝了空气飘尘中有害物质和蚊虫入侵罐内,确保水质不受外界污染和滋生红虫。
  由于密封胶在固化时产生收缩,会在很大程度上削减密封胶与壁材之间的粘接强度。不锈钢储罐有较强的耐腐性,它不受外界空气及水中余氯腐蚀。每个球罐出厂前均经受超强的压力测试和检验,在常压下使用寿命可达100 年以上。储气罐不同分:碳素钢储气罐、低合金钢储气罐、不锈钢储气罐。按照压力分:低压储气罐、中压储气罐、高压储气罐。储气罐(压力容器)一般由筒体、封头、法兰、接管、密封元件和支座等零件和部件组成。此外,还配有安全装置、表计及完成不同生产工艺作用的内件。所以,要对筒壁粘接面进行粗化加工。同时亦要对胶粘剂做一些改性,增加其韧性(toughness),使之在受力时能与被粘面保持较紧密的接触。
  采用过渡(transition)层的办法提高界面间的粘接力。