耐高温蒸汽的胶筒、压缩式封隔器及密封方法技术

本发明专利技术涉及密封领域，特别是涉及一种耐高温蒸汽的胶筒、具有该胶筒的压缩式封隔器及一种密封方法，其中胶筒包括密封体，密封体具有第一密封段和第二密封段；第一密封段较第二密封段易被压缩，当被轴向压缩时，第一密封段进行径向的第一凸起来进行密封，而第二密封段进行的径向的第二凸起不足以进行密封；第二密封段靠近喷射高温蒸汽的蒸汽孔设置，进而当蒸汽孔喷射出高温蒸汽时，第二密封段受高温蒸汽作用而继续进行径向的第三凸起以进行密封，来防止高温蒸汽与第一密封段直接接触或减少高温蒸汽与第一密封段直接接触的时间。本发明专利技术的胶筒能够实现低温密封和高温密封，能起到密封作用又能耐受高温蒸汽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及密封领域，特别是涉及一种耐高温蒸汽的胶筒、具有该胶筒的压缩式封隔器及一种密封方法。
技术介绍
胶筒材料有金属材料(铝、铅、铟、不锈钢等)，也有非金属材料(橡胶、塑料、陶瓷、石墨等)、复合材料(如橡胶-石棉板、气凝胶毡-聚氨酯)，但使用最多的是橡胶类弹性体材料。当胶筒需要承受一定的压力来促使其变形来密封时，需要考虑胶筒本身的形变能力，若形变不足会导致其无法起到密封作用；若形变过大，可能导致胶筒因压溃而失效，丧失恢复能力。另外，需要考虑的是，当胶筒受到高温蒸汽作用时，胶筒也容易失效而失去恢复能力。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种既能起到密封作用又能耐受高温蒸汽的胶筒。本专利技术的另一个目的在于提供一种在基本压力不变的情况下实现二次密封的胶筒。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种耐高温蒸汽的胶筒，包括具有弹性的密封体，所述密封体具有沿所述密封体的轴向布置的:第一密封段；和第二密封段；所述密封体的两个端部均设置受力部；其中，所述第一密封段较所述第二密封段易被压缩，当所述受力部受轴向压力作用而致所述密封体被轴向压缩时，所述第一密封段进行径向的第一凸起来进行密封，而所述第二密封段进行的径向的第二凸起不足以进行密封；所述第二密封段靠近喷射高温蒸汽的蒸汽孔设置，进而当所述蒸汽孔喷射出所述高温蒸汽时，所述第二密封段受所述高温蒸汽作用而继续进行径向的第三凸起以进行密封，来防止所述高温蒸汽与所述第一密封段直接接触或减少所述高温蒸汽与所述第一密封段直接接触的时间。 优选地，所述第一密封段为，所述第二密封段为聚醚醚酮。进一步优选地，所述第三凸起由所述第二密封段的受热膨胀进行的径向的凸起与所述第二密封段受热弹性增加而在所述轴向压力作用下进行的径向的凸起共同产生。进一步优选地，当所述第一密封段和所述第二密封段均密封时，所述第一凸起的大小与所述第二凸起和第三凸起之和的大小不同。优选地，所述第一密封段的数量为一个，所述第二密封段的数量为两个，所述第一密封段设置在两个所述第二密封段之间。优选地，所述第一密封段和所述第二密封段间隔设置。优选地，所述第一密封段和所述第二密封段之间具有耐高温的隔环，且所述第一密封段和所述第二密封段分别与所述隔环相抵触。进一步优选地，所述隔环为金属的隔环。进一步优选地，所述第一密封段和所述第二密封段与所述隔环抵触处均倒角设置。优选地，所述第一密封段和所述第二密封段之间具有耐高温的约束套，所述通孔贯穿所述约束套；所述第一密封段和所述第二密封段分别与所述约束套相抵触，所述约束套包覆一部分第一密封段和第二密封段的外表面，来减小或阻止该部分进行所述径向的凸起。根据本专利技术的另一个方面，本专利技术还提供一种压缩式封隔器，其具有上述技术方案之一所述的胶筒，所述胶筒整体为筒状，所述第一密封段和所述第二密封段均为筒状；—通孔贯穿所述第一密封段和所述第二密封段。根据本专利技术的再一个方面，本专利技术还提供一种使用上述技术方案之一所述胶筒进行密封的方法，包括:-对所述受力部施加所述轴向压力，而致所述密封体被轴向压缩时，所述第一密封段进行径向的所述第一凸起来进行密封，而所述第二密封段进行的径向的第二凸起不足以进行密封；-蒸汽孔喷射出所述高温蒸汽，所述第二密封段受所述高温蒸汽作用而继续进行径向的第三凸起以进行密封，来防止所述高温蒸汽与所述第一密封段直接接触或减少所述高温蒸汽与所述第一密封段直接接触的时间。优选地，所述的密封方法中:所述第一密封段选为硅橡胶或氟橡胶，所述第二密封段选为聚醚醚酮；所述第三凸起由所述第二密封段的受热膨胀进行的径向的凸起与所述第二密封段受热弹性增加而在所述轴向压力作用下进行的径向的凸起共同产生。根据本专利技术的胶筒，由于第一密封段较第二密封段易被压缩，在不通入高温蒸汽时，当受轴向压力作用时，第一密封段进行径向的第一凸起来进行密封，虽第二密封段进行的径向的第二凸起但不足以进行密封，由于第一密封段的密封，此时能够满足胶筒整体对密封的需求。在通入高温蒸汽时，第二密封段受高温蒸汽作用而继续进行径向的第三凸起以进行密封，来防止高温蒸汽与第一密封段直接接触或减少高温蒸汽与第一密封段直接接触的时间。在此过程中，不但维持了第一密封段的密封，而且由于第二段密封段的密封还增加了胶筒整体的密封性能。由此，作为包括第一密封段和第二密封段的胶筒，整体上起到了密封作用又耐受住了高温蒸汽。更进一步地，在通入高温蒸汽而致第二密封段受进行径向的第三凸起时，作用在第一密封段上的压力仍然是产生其发生第一凸起时的同等大小的轴向压力，这样第一密封段在第二密封段受进行径向的第三凸起的过程中压缩量基本不变，不会产生继续加大压力而导致第一密封段的失效。需要特别注意的是，第一密封段为硅橡胶或氟橡胶，第二密封段为聚醚醚酮。这样，由于硅橡胶或氟橡胶比聚醚醚酮软，所以第一密封段变形更大，更易于密封。后续通入高温蒸汽时，聚醚醚酮材质的第二密封段由于热膨胀及在热作用下出现弹性增大的特性，在轴向压力下其外表面形成密封，此时所说的第三凸起由第二密封段的受热膨胀进行的径向的凸起与第二密封段受热弹性增加而在轴向压力作用下进行的径向的凸起共同产生。附带地，当用于封隔器时，同样在轴向压力和高温蒸汽作用下，其内表面同样产生变形而与中心管紧密贴合形成密封。以上选择和设计，避免了聚醚醚酮材质的第二密封段的内外表面与高温蒸汽的直接接触，也防止了高温蒸汽与第一密封段直接接触或减少了高温蒸汽与第一密封段直接接触的时间，在长时间通入高温蒸汽的工况下保证了胶筒的使用寿命。【附图说明】后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:图1是中心管与套管的位置关系示意图；图2是根据本专利技术一个实施例胶筒的结构示意图；图3是低温密封时胶筒的结构示意图；图4是高温密封时胶筒的结构示意图。图中的附图标记如下:10-密封体，101-第一密封段，102-第二密封段，103-通孔，104-上受力部，105-下受力部；20-隔环；30-中心管；40-套管；100-胶筒；200-压缩式封隔器；F-轴向压力；D1-第一凸起；D2-第二凸起。【具体实施方式】封隔器是油田井当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温蒸汽的胶筒(100)，其特征在于，包括具有弹性的密封体(10)，所述密封体(10)具有沿所述密封体(10)的轴向布置的：第一密封段(101)；和第二密封段(102)；所述密封体(10)的两个端部均设置受力部(104、105)；其中，所述第一密封段(101)较所述第二密封段(102)易被压缩，当所述受力部受轴向压力作用而致所述密封体(10)被轴向压缩时，所述第一密封段(101)进行径向的第一凸起来进行密封，而所述第二密封段(102)进行的径向的第二凸起不足以进行密封；所述第二密封段(102)靠近喷射高温蒸汽的蒸汽孔设置，进而当所述蒸汽孔喷射出所述高温蒸汽时，所述第二密封段(102)受所述高温蒸汽作用而继续进行径向的第三凸起以进行密封，来防止所述高温蒸汽与所述第一密封段(101)直接接触或减少所述高温蒸汽与所述第一密封段(101)直接接触的时间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋炜，杨杰，索双富，贾晓红，王晨希，王登科，
申请(专利权)人：天鼎联创密封技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11