本實用新型涉及用于石油石化行業(yè)的密封結(jié)構(gòu)，特別涉及一種靜密封結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在油氣田開發(fā)物理模擬實驗中，研究人員需要透過實驗中使用的金屬殼體的藍寶石視窗，觀察金屬殼體內(nèi)流體的變化情況，為油氣藏開發(fā)提供理論依據(jù)。因此需要在透明視窗與金屬殼體之間進行密封，確保不發(fā)生流體泄露。

根據(jù)其工作原理，靜密封可分為法蘭連接墊片密封、自緊密封、研合面密封、O形環(huán)密封、膠圈密封、填料密封、螺紋連接墊片密封、螺紋連接密封、承插連接密封、密封膠密封等。

法蘭連接墊片密封是指在兩連接件(如法蘭)的密封面之間墊上不同型式的密封墊片，如金屬墊片、非金屬墊片或非金屬與金屬的復(fù)合墊片，然后通過螺紋或螺栓擰緊，擰緊力使墊片產(chǎn)生彈性和塑性變形，填塞密封面的不平處，達到密封目的。

法蘭連接墊片密封廣泛用于各種工藝管道、閥門、設(shè)備、機器、泵的法蘭連接處，以及設(shè)備上的人孔、手孔、視鏡、大蓋法蘭連接處等。

《影響法蘭密封的因素及墊片的選用》(黎力軍，《石油化工設(shè)備技術(shù)》，1997年第6期)中提到密封壓力和溫度與連接件的型式及墊片的形狀、材料有關(guān)。墊片按其形狀可分為圓環(huán)形、扁圓形、矩形和橢圓形等等；墊片根據(jù)密封介質(zhì)的種類、壓力和溫度等使用條件及密封結(jié)構(gòu)設(shè)計等形成各種各樣的墊片。常用墊片的截面形狀主要有矩形、梯形、八角形、橢圓形、波形、齒形、圓形、透鏡形等。通常，法蘭連接墊片密封可適用的溫度范圍為-70-600℃，壓力大于1.333kPa(絕對壓強)或者小于或等于35MPa。

綜上所述，現(xiàn)有典型墊片密封結(jié)構(gòu)一般密封溫度較高時，密封壓力有限，不能滿足實際需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種具有梯形截面的靜密封結(jié)構(gòu)，其能夠?qū)崿F(xiàn)金屬殼體與視窗之間的密封，并且在高溫高壓(壓力高于150MPa，溫度高于100攝氏度)下具有良好的密封效果。

本實用新型采用以下解決方案：

一種靜密封結(jié)構(gòu)，所述靜密封結(jié)構(gòu)整體為環(huán)形，截面為梯形。

優(yōu)選地，所述截面為直角梯形。

優(yōu)選地，所述靜密封結(jié)構(gòu)由聚醚醚酮制成。

優(yōu)選地，所述靜密封結(jié)構(gòu)用于金屬殼體與視窗之間的密封。

優(yōu)選地，所述金屬殼體設(shè)置有與所述截面相配合的梯形凹槽。

優(yōu)選地，所述金屬殼體由碳鋼或者哈氏合金制成，所述視窗由藍寶石制成。

本實用新型的有益效果在于：靜密封結(jié)構(gòu)用于金屬殼體與視窗之間的密封，其具有梯形截面，能夠通過三個面壓緊金屬殼體，第四個面壓緊視窗，從而實現(xiàn)四個面的密封。本實用新型的靜密封結(jié)構(gòu)有效增大了與金屬殼體和視窗的接觸面積。此外，在溫度升高時，靜密封結(jié)構(gòu)在金屬殼體的凹槽內(nèi)膨脹，使得靜密封結(jié)構(gòu)在沿軸向承受壓力的同時，周向在金屬殼體的凹槽內(nèi)漲緊，進一步提高密封性。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對示例性實施例進行更詳細的描述，本實用新型的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢將變得更加明顯，其中，在示例性實施例中，相同的參考標號通常代表相同部件。

圖1示出了根據(jù)示例性實施例的靜密封結(jié)構(gòu)的安裝剖視圖；

圖2示出了圖1的局部放大圖。

主要附圖標記說明：

1.殼體；2.密封圈；3.透明視窗；4.密封腔室。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本實用新型的優(yōu)選實施例。雖然附圖中顯示了本實用新型的優(yōu)選實施例，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本實用新型而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了使本實用新型更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈緦嵱眯滦偷姆秶暾貍鬟_給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

根據(jù)示例性實施例的靜密封結(jié)構(gòu)整體為環(huán)形，截面為梯形。其可用于油氣田開發(fā)物理模擬實驗中使用的金屬殼體與視窗之間的密封，能夠通過三個面壓緊金屬殼體，第四個面壓緊視窗，從而實現(xiàn)四個面的密封，密封性優(yōu)異。這種靜密封結(jié)構(gòu)在溫度達到150攝氏度時，最大承受壓力可達150MPa。

作為優(yōu)選方案，所述截面為直角梯形。

作為優(yōu)選方案，所述靜密封結(jié)構(gòu)由聚醚醚酮(PEEK)制成。聚醚醚酮(PEEK)是分子主鏈中含有鏈節(jié)的線性芳香族高分子化合物。其構(gòu)成單位為氧-對亞苯基-氧-羰-對亞苯基，是半結(jié)晶性、熱塑性塑料。聚醚醚酮的優(yōu)點是化學(xué)穩(wěn)定性能好、耐高溫、耐磨、摩擦系數(shù)極低、自潤滑性好、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃，尤其是耐油水氣等各種介質(zhì)腐蝕，非常適合油氣開發(fā)領(lǐng)域。具體來說，PPEK材料具有如下特性：

1：機械特性：PEEK是韌性和剛性兼?zhèn)洳⑷〉闷胶獾乃芰稀Ｌ貏e是它對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞是所有塑料中最出眾的，可與合金材料媲美。

2：自潤滑性：PEEK在所有塑料中具有出眾的滑動特性，適合于嚴格要求低摩擦系數(shù)和耐摩耗用途使用。特別是碳纖、石墨各占一定比例混合改性的PEEK自潤滑性能更佳。

3：耐化學(xué)藥品性(耐腐蝕性)：PEEK具有優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性，在通常的化學(xué)藥品中，能溶解或者破壞它的只有濃硫酸，它的耐腐蝕性與鎳鋼相近。

4：阻燃性：PEEK是非常穩(wěn)定的聚合物，1.45mm厚的樣品，不加任何阻燃劑就可達到最高阻燃標準。

5：耐剝離性：PEEK的耐剝離性很好，并可在苛刻條件下使用。

6：耐疲勞性：PEEK在所有樹脂中具有最好的耐疲勞性。

7：耐輻照性：耐高輻照的能力很強，超過了通用樹脂中耐輻照性最好的聚苯乙烯?？梢宰鞒搔幂椪談┝窟_1100Mrad時仍能保持良好的絕緣能力的高性能。

8：耐水解性：PEEK及其復(fù)合材料不受水和高壓水蒸氣的化學(xué)影響，用這種材料作成的制品在高溫高壓水中連續(xù)使用仍可保持優(yōu)異特性。

作為優(yōu)選方案，所述靜密封結(jié)構(gòu)用于金屬殼體與視窗之間的密封，特別是油氣田開發(fā)物理模擬實驗中使用的金屬殼體與視窗之間的密封。金屬殼體設(shè)置有與梯形截面相配合的梯形凹槽，使用時，靜密封結(jié)構(gòu)置于凹槽內(nèi)，與凹槽緊密配合，與凹槽有三個接觸面。靜密封結(jié)構(gòu)的第四個面與視窗平面接觸。在使用中，可通過螺栓對視窗和靜密封結(jié)構(gòu)進行預(yù)緊，預(yù)緊壓力可使得視窗與靜密封結(jié)構(gòu)緊密貼合。在溫度升高時，由于熱脹冷縮效應(yīng)，靜密封結(jié)構(gòu)遇熱膨脹，密封效果更佳。

作為優(yōu)選方案，金屬殼體由碳鋼或哈氏合金制成。哈氏合金是鎳基耐腐蝕合金，主要分成鎳-鉻合金與鎳鉻鉬合金兩大類。哈氏合金具有如下兩個重要特性：1)在氧化和還原兩氛圍狀態(tài)中，對大多數(shù)腐蝕介質(zhì)具有優(yōu)異的耐腐蝕性能；2)有出色的耐點蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力開裂腐蝕性能。

作為優(yōu)選方案，視窗由硬質(zhì)材料制成，一般為藍寶石，特別是人造藍寶石。

以下參考圖1和圖2詳細描述根據(jù)示例性實施例的靜密封結(jié)構(gòu)。根據(jù)示例性實施例的靜密封結(jié)構(gòu)2用于油氣田開發(fā)物理模擬實驗中使用的金屬殼體1與視窗3之間的密封，該靜密封結(jié)構(gòu)2整體為環(huán)形，截面為直角梯形。金屬殼體1設(shè)置有與靜密封結(jié)構(gòu)2相配合的直角梯形凹槽。

使用時，靜密封結(jié)構(gòu)2置于金屬殼體1的凹槽內(nèi)，靜密封結(jié)構(gòu)2的三個面與金屬殼體1接觸，實現(xiàn)三個面的密封，靜密封結(jié)構(gòu)2的第四個面與視窗3平面接觸，實現(xiàn)第四個面的密封。根據(jù)示例性實施例的靜密封結(jié)構(gòu)解決了視窗與金屬殼體之間的密封問題，防止金屬殼體1的密封腔室4內(nèi)的液體泄漏。在150攝氏度的條件下，密封壓力可達150MPa。

上述技術(shù)方案只是本實用新型的一種實施例，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本實用新型公開的原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進或變形，而不僅限于上述具體實施例所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。