韓廣玲

摘 要：由于我國各地區(qū)能源的儲備量和使用量大不相同，例如：首都北京的人口數(shù)量遠(yuǎn)大于新疆，所以該地區(qū)所需的電能以及天然氣就遠(yuǎn)大于人口數(shù)量少的新疆，但是新疆的天然氣儲備量卻在國內(nèi)居于首位，所以就需要進(jìn)行天然氣運輸。針對類似這種需要高壓運輸?shù)臍怏w或者液體，高壓管路密封連接裝置及密封墊圈不可或缺，改項目的研究成果適用于很多行業(yè)，例如：石油開采、及許多化學(xué)生產(chǎn)工業(yè)的管路上。該管路的腔體內(nèi)需要選用具有塑性形變性能良好的密封墊圈，使其密封性極好且耐高溫高壓，并且組裝起來簡單方便，這樣該技術(shù)及一些原理便適合使用于很多高溫高壓運輸管路。例如：氫氣、氧氣的傳輸以及一些機(jī)械行業(yè)中柴油機(jī)、汽油機(jī)的使用。

關(guān)鍵詞：高壓管路 密封 連接

中圖分類號：TH49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（a）-0095-01

在這個經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的社會，只有原材料的充足供應(yīng)才能保證工業(yè)、和生活的正常運轉(zhuǎn)。我們生活中所必須的燃料氫氣的運輸近年來備受關(guān)注，以及生命必須品氧氣的傳輸與保存也越來越吸引人們的眼球，這兩種氣體必須在高壓密封的管路中才能大量運輸。還有一直關(guān)注的石油安全運輸管道的設(shè)計，以及柴油機(jī)的高壓噴油系統(tǒng)管路的密封。由此可見，高壓管路密封連接裝置與人們的日常生活息息相關(guān)。另一方面，在高壓管道內(nèi)密封腔連接管與密封環(huán)連接管相互組合所構(gòu)成的腔體內(nèi)密封墊圈的塑性發(fā)揮了很大作用并通過緊固套使連接管相互連接，使其密封性能加強(qiáng)。

1 氣體高壓管路密封連接裝置

1.1 氧氣高壓輸送管道

由于氧氣在氣態(tài)狀態(tài)下所占體積較大，不易大批量輸送，所以實際生活中氧氣的輸送一般要先將氧氣加高壓液化成液態(tài)氧進(jìn)行大批量輸送，如果在傳輸過程中管道內(nèi)有纖維一樣的小顆粒物體就會與管壁發(fā)生摩擦產(chǎn)生大量的熱，情況嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致機(jī)器、管道的燃燒。為了避免氣體運輸時出現(xiàn)事故，對氧氣管道的制造要求非常嚴(yán)格，其內(nèi)壁必須保證光滑，且在管道連接處必須嚴(yán)格密封，在墊圈的選擇方面首要考慮抗腐蝕性和密封性。施工質(zhì)量也有很高要求，保證各項標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，達(dá)到質(zhì)量要求，最終是否達(dá)到要求需要做相應(yīng)實驗。高壓氧氣管路在海洋工程中有特殊要求，在海洋工程中高壓氧氣管道主要應(yīng)用于某些工程的維修或者一些特種作業(yè)，由于管道所在地的特殊環(huán)境所以要比在陸地上有更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，首先在抗腐蝕性上就要比陸地上性能要出幾倍甚至幾十倍，其次就是要經(jīng)得起水流的沖擊與碰撞，安全系數(shù)近于苛刻。由于氧氣易燃的特性，所以此方面必須有非常高的要求。

1.2 氫氣高壓管道密封裝置

氫氣的運輸方式目前在國內(nèi)仍然以加壓后裝入大規(guī)模氫氣運輸?shù)拈L管拖車為主，然而在美國、加拿大等國家則以高壓密封管道運輸為主，因為氫氣本身易燃易爆的化學(xué)性質(zhì)，液態(tài)氫氣管道的制造成本要高于天然氣百分之五十之多，管道內(nèi)部必須采用真空絕熱夾層，這是成本提高的原因之一。雖然目前在我國氫氣管道運輸方式尚未覆蓋所有氫氣站，但是隨著工業(yè)化的進(jìn)行，傳統(tǒng)的運輸車將會供不應(yīng)求。建筑氫氣站運用密封管道運輸氫氣將會普遍，氫氣管道的高成本，高消耗問題一直難以解決，最重要的是必須要保證密封性良好，不可造成管道周圍環(huán)境污染，或者對當(dāng)?shù)厝巳涸斐蓚?。多年前美國德克薩斯州建成的氫氣站備受矚目，它連接了周圍的大部分工業(yè)區(qū)，很大程度上促進(jìn)了德克薩斯州附近的工業(yè)發(fā)展。

2 液體高壓高壓密封連接裝置

2.1 柴油機(jī)高壓油管連接裝置

隨著工業(yè)化程度的提高，工業(yè)生產(chǎn)中對柴油機(jī)等發(fā)動機(jī)的性能要求越來越高，在柴油機(jī)工作過程中噴油泵、噴油器和噴油管道是提供能量的重要組成部分，其中對噴油管道的制造要求較高。因為管內(nèi)要承受持續(xù)的高壓、高流速的液體傳輸?shù)?，管道的長度與直徑都對整個柴油機(jī)的工作有很大影響，管道要有很強(qiáng)的抗拉伸度和較高的延伸率，但是以目前的國內(nèi)技術(shù)水平做到兩者兼顧有些困難，如果制造材料的含碳量較高可以提高管道的抗拉強(qiáng)度，但是延伸率卻大大降低。為了確保柴油機(jī)高壓油管密封連接裝置在投入工作時可以順利運行，在投入使用前必須進(jìn)行相應(yīng)的實驗。例如：為確保油管在彎曲成形和冷頂鍛時的加工質(zhì)量，必須對材料進(jìn)行彎曲和冷頂鍛試驗，確保油管外表面不出現(xiàn)裂縫。此外，高壓管道的密封性必須保證絕對良好，由于高壓油管在工作過程中承受很高的脈動壓力，所以必須對它進(jìn)行密封性試驗。

2.2 高壓石油運輸管道的分析

石油被稱為工業(yè)的血液，是工業(yè)生產(chǎn)過程中一個很重要的燃料，石油的鉆采與運輸有一定程度的難度性和危險性，高壓活動接頭為石油鉆采管路的關(guān)鍵連接件，是連接兩個長管道的中間連接部分，主要起輸送流體的作用。但是經(jīng)常會因為液體的沖擊和運輸管道自身的一些缺陷經(jīng)常會導(dǎo)致斷裂，危害工作員工的人身安全。由于石油鉆采與運輸?shù)母邏簭?qiáng)、高流速的特性對運輸管道的接頭有嚴(yán)格的要求：表面滲碳硬度56～62HRC，滲碳層深1.0～1.2mm，心部硬度25～30HRC，彎頭加工工藝路線：鍛造→正火→粗車→時效→精加工→彈道滲碳淬火→噴砂修磨→磁粉檢測→成品。在生產(chǎn)過程中每一步必須按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，成品加工完成后必須要進(jìn)行相應(yīng)的性能測試。目前的小滲碳爐滲碳+鹽浴爐淬硬的方法加工方案仍有不足之處，例如：加工步驟繁多，導(dǎo)致人工的而成本降低。相比之下，箱式多用爐的方法更受到生產(chǎn)廠家的青睞。

3 高壓密封墊圈在的制造工藝

3.1 高壓紫銅墊圈加工工藝

高壓紫銅墊圈起初在車床上加工完成，費工費時而且質(zhì)量欠佳，達(dá)到一種供不應(yīng)求的狀態(tài)，后來采用模具生產(chǎn)的方法使生產(chǎn)效率得以提高，并且同時提高了質(zhì)量。在對線圈進(jìn)行擠壓工藝時采用冷擠壓大方法，就是常溫下對線圈進(jìn)行擠壓加工工作，這種方法有很多方面的缺點，后來采用擠壓級進(jìn)模來生產(chǎn)該零件得到了較好的反映。還有一種線圈的質(zhì)量也受到了人們的關(guān)注就是彈塑性組合密封墊圈，主要是由金屬彈性墊和石棉墊圈組成，主要依靠石棉的塑性可以隨外界影響而做到相應(yīng)的塑性形變，從而密封防止泄露，其次它還有齒形墊構(gòu)成多道密封更大程度上防止?jié)B透泄露。如果管道中的物體對密封性要求更高還可以在溝槽面上涂抹液封膠，密封膠的密封機(jī)理，隨著密封膠在使用過程中，存在于壓緊接觸面之間的狀態(tài)和性能等不同而異。

3.2 齒形組合密封墊的應(yīng)用

齒形組合密封墊以不銹鋼齒形墊為主體，并且在上下表面覆蓋鋁墊組成，從而提高塑性變形能力，在壓力作用下鋁墊可以形成密封面。此外，不銹鋼和鋁墊的組合使得產(chǎn)品耐溫，耐蝕，化學(xué)性能好，即使在高溫，高壓和強(qiáng)腐蝕介質(zhì)作用下，也具有良好的密封性能。齒形密封墊的安裝有特殊要求，要在密封溝槽和齒形墊上攝敷含氯量小于1PPM的無氯密封膠，而后將0.5mm的塑性平墊覆蓋在齒形墊的上下齒面上，預(yù)緊后不允許齒形墊的齒尖露出覆蓋。但是近年來齒形組合密封墊圈也不能完全滿足工業(yè)上的需求。

4 結(jié)語

隨著工業(yè)化的腳步越來越快，高壓管路密封裝置及密封線圈的應(yīng)用逐漸引起人們的注意，高壓管道的建造與防護(hù)工作也越來越受到人們關(guān)注，也與我們息息相關(guān)，例如：天然氣是人們生活的必需品、氫氣能源也越來越受關(guān)注。隨之而來的高壓管道的運輸以及高壓管路的密封裝置及所用到的密封墊圈成為熱點。同時伴隨著一些相關(guān)企業(yè)出現(xiàn)，我們也應(yīng)該著眼于此方面，多像學(xué)習(xí)國外的優(yōu)秀技術(shù)，取長補短，此外國家也應(yīng)該在此方面加大投入力度，積極研發(fā)新技術(shù)，增強(qiáng)我國在此方面的實力。

參考文獻(xiàn)

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