一种石油管材密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于大间隙高温高压组合密封技术领域，具体涉及一种石油管材密封装置。
【背景技术】
[0002]在石油管材试验、科研等领域高温高压试验(如ISO 13679-2011A系试验)中，试验压力一般达到210MPa，试验温度180°C，并且试件需要从压力釜中穿过，因此试件与压力釜两端的密封尤其重要。由于试件外径具有一定尺寸误差，且外表面为非加工表面，因此需要设计一种适用于大间隙(能够满足同一规格钢管所有误差带范围内试样)、粗糙表面、耐高温高压、适用于频繁拆卸的密封结构。目前国内外无成熟技术。为了满足大间隙高温高压密封要求，同时兼顾工作效率、安全性及降低成本，需要提供一种石油管材大间隙高温高压组合密封装置。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提出了一种石油管材密封装置，特别适用于大间隙、粗糙表面、耐高温高压的密封环境下的石油管材与压力釜之间的密封。
[0004]本发明中石油管材密封装置，套接在石油管材上，主要包括:
[0005]密封套筒，套接在所述石油管材上，并在密封套筒的内环面上自密封套筒的两端向密封套筒内部开环状凹槽，形成第一容纳腔与第二容纳腔；
[0006]第一密封组件，成环状套接在所述石油管材上，并置于所述第一容纳腔内；
[0007]压板，与所述密封套筒连接，用于限位所述第一密封组件；
[0008]第二密封组件，置于所述第二容纳腔内，包括橡胶密封垫，所述橡胶密封垫成环状套接在所述石油管材与密封套筒之间，并自橡胶密封垫的一端面向橡胶密封垫内部开环状凹槽，形成第三容纳腔，所述第三容纳腔内设置有收缩组件，所述收缩组件包括多个嵌入在橡胶密封垫的凹槽内壁上的扇形块，任意相邻的扇形块之间留有空隙，所述橡胶密封垫受力后挤压扇形块，使多个扇形块相互靠近，从而使其抱紧在所述石油管材上；
[0009]压盖，与所述密封套筒连接，用于限位所述第二密封组件。
[0010]优选的是，所述第一密封组件包括0型圈、垫圈以及PTFE挡圈，其中，所述PTFE挡圈设置在0型圈靠近所述压板的一侧，所述垫圈设置在0型圈的另一侧。
[0011]在上述方案中优选的是，所述收缩组件还包括挡板，所述挡板设置在任意相邻的扇形块之间的橡胶密封垫的凹槽内壁上。
[0012]在上述方案中优选的是，所述橡胶密封垫的数量为两个，两个橡胶密封垫的远离收缩组件的两个端面相互靠接在一起。
[0013]在上述方案中优选的是，所述第二密封组件还包括紫铜垫，所述紫铜垫设置在橡胶密封垫与压盖之间。
[0014]在上述方案中优选的是，所述第二密封组件还包括0型圈，设置在紫铜垫与压盖之间。
[0015]在上述方案中优选的是，压盖与密封套筒螺栓连接，压板与密封套筒螺栓连接。
[0016]在上述方案中优选的是，压盖远离所述第二密封组件的一端设置有调节块，用于调整所述第二密封组件在所述第二容纳腔内的位置。
[0017]本发明石油管材密封装置解决的主要技术难点为:
[0018]1)大间隙高温高压环境下密封材料易从间隙处流失。
[0019]2)密封面是非加工表面，密封方式及密封材料选择受限。
[0020]3)极限载荷时间长，对密封材料疲劳特性要求较高。
[0021]4)能够同时满足以上试验条件的密封材料罕见。
[0022]石油管材合密封装置适用于大间隙高温高压环境中，因此解决了国内外大间隙高温高压密封的技术难题，填补了国内空白。具有以下优点:
[0023]研制出在高温高压下具有高强度、高韧性的改性氟橡胶及改性PTFE材料；
[0024]适用于大间隙高温高压环境(最大间隙6_);
[0025]适用于密封面为非加工表面的工况；
[0026]具有自密封、间隙自适应缩小功能，可靠性较高；
[0027]安装拆卸方便，可操作性强，提高了工作效率。
【附图说明】
[0028]图1为本发明石油管材密封装置的一优选实施例的结构示意图。
[0029]图2为图1所示实施例的石油管材密封装置工况示意图。
[0030]图3为图1所示实施例的橡胶密封垫示意图。
[0031]其中，1为调节块，2为压盖，3为密封套筒，4为紫铜垫，5为外侧密封槽，6为垫圈，7为压板，8为0型圈，9为PTFE挡圈，10为橡胶密封垫，11为0型圈，12为连接螺栓，21为扇形块，22为挡板，101为石油管材，102为压力釜。
【具体实施方式】
[0032]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0033]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0034]本发明的目的是提供一种适用于大间隙、粗糙表面、耐高温高压的密封环境，同时便于现场安装，且具有高可靠性的密封结构。如图2所示，一种石油管材密封装置，套接在石油管材101上，石油管材101穿过压力釜102两端的孔时会存在间隙，本发明石油管材密封装置主要用来解决该问题。
[0035]可以理解的是，需要对称的两个石油管材密封装置来解决上述技术问题，以图2中左侧的石油管材密封装置为例，进行详细说明，其结构如图1所示，主要包括:调节块1、压盖2、密封套筒3、紫铜垫4、外侧密封槽5、垫圈6、压板7、0型圈8、PTFE挡圈9、橡胶密封垫10、0型圈11、连接螺栓12等组成。
[0036]具体的，本实施例至少应包括如下结构:
[0037]密封套筒3，套接在所述石油管材上，并在密封套筒3的内环面上自密封套筒3的两端向密封套筒3内部开环状凹槽，形成第一容纳腔与第二容纳腔；
[0038]第一密封组件，成环状套接在所述石油管材上，并置于所述第一容纳腔内；
[0039]压板7，与所述密封套筒3连接，用于限位所述第一密封组件；
[0040]第二密封组件，置于所述第二容纳腔内，包括橡胶密封垫10，所述橡胶密封垫10成环状套接在所述石油管材与密封套筒3之间，并自橡胶密封垫10的一端面向橡胶密封垫10内部开环状凹槽，形成第三容纳腔，所述第三容纳腔内设置有收缩组件，所述收缩组件包括多个嵌入在橡胶密封垫10的凹槽内壁上的扇形块21，任意相邻的扇形块21之间留有空隙，所述橡胶密封垫10受力后挤压扇形块21，使多个扇形块21相互靠近，从而使其抱紧在所述石油管材上；
[0041]压盖2，与所述密封套筒3连接，用于限位所述第二密封组件。
[0042]首先需要进行说明的是，在本实施例的图