[实用新型]一种深冷碟阀用双重赋能的多层次密封环

说明书

本实用新型涉及一种深冷碟阀用双重赋能的多层次密封环，其包括高弹性密封环及负热膨胀密封环芯，所述高弹性密封环包括高弹性上密封环和高弹性下密封环，所述高弹性上密封环、负热膨胀密封环芯和高弹性下密封环三层金属环依次层叠设置组成多层次密封环；所述多层次密封环的热膨胀系数范围为‑9.43至6.6×10^‑6mm/mm/°C；所述高弹性密封环采用形状记忆合金制作，负热膨胀密封环芯采用负热膨胀合金制作。本实用新型所涉及的材料不产生低温脆性破坏；材料的组织结构稳定，可防止低温相变引起体积的不利变化，不会增加组织应力，不会使原本经研磨后达到密封要求的密封面产生翘曲变形而导致密封失效。

技术领域

本实用新型属于阀门密封技术领域，涉及深冷碟阀用双重赋能的多层次密封环。

背景技术

随着石油、化工和燃气行业的迅速发展，尤其是液化天然气(LNG)作为一种新兴的能源迅速崛起，对LNG等超低温工况用阀门的需求大增。然而由于我国相关装置的建造才刚刚起步，用于液化系统超低温阀门设计技术和生产制造技术仍被国外垄断，这使得我国工业装备的附加值和核心竞争力大大降低。随着我国LNG等低温工况行业的快速发展和建造水平的日益提高，设计制造具有自主知识产权的超低温阀门显得更加迫切和需要，对进口阀门进行国产化替代势在必行。中石油和中石化成立了国产化工作小组，推进低温阀门国产替代进口工作，使得LNG等超低温工况的阀门需求大增，市场规模急剧增大。

超低温阀门品牌主要有：美国Velan低温蝶阀、意大利Vanessa低温蝶阀、Metso、XOMOX、KSB、Orton等。国内部分阀门厂家也研制生产了深冷蝶阀，但从客户使用的反馈情况来看，国内产品的质量不容乐观，可靠性不高，不能达到替代国外阀门的使用要求。

密封环是深冷碟阀密封的关键零部件，需要从以下几个方面入手解决密封质量问题：1)各部件材料选择：材料不应产生低温脆性破坏；材料的组织结构应稳定，以防止低温相变引起体积变化，从而引起组织应力的增加，使原本经研磨后达到密封要求的密封面产生翘曲变形而导致密封失效。2)增加密封副的低温弹性(从材料、结构方面着手)。3)避免零部件热胀冷缩引起的密封失效及卡涩现象。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种深冷碟阀用双重赋能的多层次密封环，涉及的材料不产生低温脆性破坏；材料的组织结构稳定，可防止低温相变引起体积的不利变化，不会增加组织应力，不会使原本经研磨后达到密封要求的密封面产生翘曲变形而导致密封失效。

按照本实用新型提供的技术方案：一种深冷碟阀用双重赋能的多层次密封环，其包括高弹性密封环及负热膨胀密封环芯，所述高弹性密封环包括高弹性上密封环和高弹性下密封环，所述高弹性上密封环、负热膨胀密封环芯和高弹性下密封环三层金属环依次层叠设置组成多层次密封环；所述多层次密封环的热膨胀系数范围为-9.43至6.6×10^-6mm/mm/℃；所述高弹性密封环采用形状记忆合金制作，负热膨胀密封环芯采用负热膨胀合金制作。

作为本实用新型的进一步改进，高弹性密封环采用Ni_48.25Ti_48.25Fe_3.5形状记忆合金制作。

作为本实用新型的进一步改进，负热膨胀密封环芯采用Hf0.87Ta0.13Fe2负热膨胀合金制作。

作为本实用新型的进一步改进，采用高弹性上密封环、负热膨胀密封环芯和高弹性下密封环层叠粘接制成的多层次密封环的密封面加工成斜锥面。

作为本实用新型的进一步改进，深冷碟阀用双重赋能的多层次密封环套设在深冷碟阀可旋转碟板上，与深冷碟阀阀座形成密封副。

作为本实用新型的进一步改进，所述高弹性上密封环、负热膨胀密封环芯和高弹性下密封环采用高性能低温结构胶进行粘接。

本申请的积极进步效果在于：