核电站凝汽器海水膨胀节、膨胀节制备模具及制备方法技术

本发明专利技术属于橡胶复合材料成型技术领域，具体涉及一种核电站凝汽器海水膨胀节、膨胀节制备模具及其制备方法。膨胀节包括：压环、固定螺栓、法兰和橡胶体，压环、法兰和橡胶体为一次浇筑成型结构，法兰与管道连接；橡胶体的一端位于法兰和压环之间，法兰与压环相对的两面形成凹形空间，该凹形空间与橡胶体端部的形状相匹配；法兰与压环通过固定螺栓连接固定。本发明专利技术制备模具机械装配精密，能够安全、高效地完成膨胀节的制造，最大程度缩减膨胀节制造时间和供货周期；制备方法能够有效提高膨胀节的各项性能及安全系数，延长膨胀节的使用寿命。延长膨胀节的使用寿命。延长膨胀节的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
核电站凝汽器海水膨胀节、膨胀节制备模具及制备方法


[0001]本专利技术属于橡胶复合材料成型
，具体涉及一种核电站凝汽器海水膨胀节、膨胀节制备模具及制备方法。

技术介绍

[0002]国内滨海核电站凝汽器常采用海水作为冷却介质冷却从汽轮机排出的新蒸汽，形成的凝结水通过凝结水泵输送至蒸汽发生器内进行二次加热形成蒸汽，推动汽轮机做功发电。凝汽器的进出口通过橡胶膨胀节与海水管道连接，机组运行期间，作为压力管道元件的膨胀节既能保持海水无阻流动，又能在管道发生轴向伸缩和横向变形时予以适度形变补偿，保持密封部位不泄漏，还能吸收由海水冲击引起的小幅振动。
[0003]国内某核电站两台机组共安装8台DN2400的进口膨胀节，近年来多次发生橡胶层开裂问题，为保障系统可靠运行，对出现开裂的膨胀节用原厂备件更换，并将更换下的膨胀节取样进行老化分析。根据分析结果，出现开裂的膨胀节内胶层的老化程度已超临界值，性能指标已下降超过50％，影响设备的可靠运行。现场使用的进口膨胀节金属与内胶层、帘线与外胶层容易出现离层，织物帘线位移、应力破坏集中及织物粘着不牢。
[0004]橡胶制品的使用寿命一般为15～20年，而原厂膨胀节在使用十多年后便出现了严重的老化，使用寿命较短，且进口设备供货周期长、价格高，不仅影响到发电机组的安全运行，同时增加了运行和维修费用，降低了机组的运行效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种核电站凝汽器海水膨胀节、膨胀节制备模具及制备方法，该制备模具机械装配精密，能够安全、高效地完成膨胀节的制造，最大程度缩减膨胀节制造时间和供货周期；该制备方法能够有效提高膨胀节的各项性能及安全系数，延长膨胀节的使用寿命。
[0006]实现本专利技术目的的技术方案：
[0007]一种核电站凝汽器海水膨胀节，所述膨胀节包括：压环、固定螺栓、法兰和橡胶体，压环、法兰和橡胶体为一次浇筑成型结构，法兰与管道连接；橡胶体的一端位于法兰和压环之间，法兰与压环相对的两面形成凹形空间，该凹形空间与橡胶体端部的形状相匹配；法兰与压环通过固定螺栓连接固定，通过法兰与压环的连接固定，将橡胶体连接于管道上。
[0008]所述橡胶体包括内胶层、中胶层、外胶层、织物增强内层、织物增强外层和金属O形环，内胶层位于外胶层与中胶层之间，织物增强外层位于外胶层与内胶层之间，织物增强内层位于内胶层与中胶层之间，一对金属O形环位于外胶层、织物增强外层、内胶层、织物增强内层和中胶层的两端，外胶层、织物增强外层、内胶层、织物增强内层和中胶层的两端分别绕金属O形环折回；外胶层、织物增强外层、内胶层、织物增强内层、中胶层的两端和金属O形环组成的橡胶体通过浇筑生成低密度聚氨酯泡沫的混合液形成一体成型结构。
[0009]所述外胶层、内胶层和中胶层材质为三元乙丙橡胶，织物增强外层和织物增强内
层材质为尼龙帘子布，金属O形环材质为Q235碳钢。
[0010]一种核电站凝汽器海水膨胀节制备模具，所述膨胀节制备模具包括：模具主体、上端封盖板、下端封盖板、紧固螺栓和浇筑孔，上端封盖板和下端封盖板分别位于模具主体的上方和下方，上端封盖板和下端封盖板与模具主体分别通过紧固螺栓连接，上端封盖板上开设有贯通的浇筑孔。
[0011]所述浇筑孔内设有螺纹，浇筑孔通过与螺纹匹配的螺塞密封。
[0012]所述膨胀节制备模具还包括橡胶座，橡胶座位于模具主体与下端封盖板之间，橡胶座的形状与橡胶体的形状相匹配。
[0013]所述膨胀节制备模具还包括密封圈，密封圈位于橡胶座与下端封盖板之间。
[0014]一种核电站凝汽器海水膨胀节的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0015]步骤1、制备外胶层、内胶层和中胶层；
[0016]步骤2、在膨胀节制备模具内制备膨胀节橡胶体胚体；
[0017]步骤3、装配膨胀节制备模具，确保模具内部密封；
[0018]步骤4、向膨胀节制备模具中浇筑聚氨酯组合聚醚和异氰酸酯的混合液，恒温硫化模具；
[0019]步骤5、从膨胀节制备模具中取出膨胀节橡胶体并清洁橡胶体内壁，得到最终膨胀节橡胶体。
[0020]所述步骤2具体包括：
[0021]步骤2.1、在膨胀节制备模具内依次铺设外胶层、织物增强外层、内胶层、织物增强内层、中胶层；
[0022]步骤2.2、在膨胀节制备模具内装配金属O形环，制备完成膨胀节橡胶体胚体；
[0023]步骤2.3、制备完成膨胀节橡胶体胚体后，在胚体内壁贴油光面胶纸。
[0024]所述步骤2.1中铺设外胶层、内胶层和中胶层后，帘线搭接处采用斜坡面搭接方式，斜坡面涂刷专用胶液，专用胶液由三元乙丙橡胶混炼胶与溶剂苯按照质量比为1:2配制。
[0025]所述步骤4中浇筑的聚氨酯组合聚醚与异氰酸酯的质量比为聚氨酯组合聚醚：异氰酸酯＝1.3:1。
[0026]所述步骤4中浇筑聚氨酯组合聚醚和异氰酸酯的混合液后，模具的腔内压力为0.4
‑
0.5MPa，硫化温度为160
‑
170℃，硫化时间8
‑
10h。
[0027]所述步骤5中采用醋酸乙酯清洁膨胀节橡胶体内壁。
[0028]本专利技术的有益技术效果在于：
[0029]1、采用本专利技术提供的一种核电站凝汽器海水膨胀节的制备方法制备的膨胀节性能更好，采用低密度聚氨酯泡沫生成过程给膨胀节的制造提供了橡胶硫化压力和硫化温度，保证橡胶充分硫化，有效提高膨胀节的各项性能；
[0030]2、采用本专利技术提供的一种核电站凝汽器海水膨胀节的制备方法制备的膨胀节使用寿命长，低密度聚氨酯泡沫生成过程提供硫化压力属软力，避免膨胀节在制造过程形成内伤，使其获得长服役寿命，达到20年寿期要求；
[0031]3、本专利技术提供的一种核电站凝汽器海水膨胀节的制备方法能有效改善膨胀节金属与内胶层、织物增强层与外胶层的粘接度，减小织物增强层的位移量，降低应力破坏的强
度，可有效延长膨胀节的使用寿命，比传统的膨胀节制造工艺更安全；
[0032]4、采用本专利技术提供的一种核电站凝汽器海水膨胀节的制备方法制备的膨胀节经过密封试验、轴向压缩及伸长试验、径向扭动试验，可有效保证产品的各项性能指标，产品合格率可达100％；
[0033]5、采用本专利技术提供的一种核电站凝汽器海水膨胀节的制备方法制备膨胀节的供货周期短，可靠性高；相比进口设备随机性高，能够在短期内大批量生产，原料的来源均在国内，不受国际贸易的影响；
[0034]6、本专利技术提供的一种核电站凝汽器海水膨胀节的制备方法，相比传统工艺精度高，可操作性强，能够根据现场实际参数进行定制，不受现场安装条件的影响，部分仪器为数显设备，减少测量误差，最大程度提高产品的精密度；
[0035]7、本专利技术提供的一种核电站凝汽器海水膨胀节制备模具机械装配精密，操作方法安全，通过调整制备模具的各项参数提高膨胀节的稳定性，保证膨胀节在寿期内满足系统使用要求，试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电站凝汽器海水膨胀节，其特征在于，所述膨胀节包括：压环(1)、固定螺栓(2)、法兰(3)和橡胶体(5)，压环(1)、法兰(3)和橡胶体(5)为一次浇筑成型结构，法兰(3)与管道(4)连接；橡胶体(5)的一端位于法兰(3)和压环(1)之间，法兰(3)与压环(1)相对的两面形成凹形空间，该凹形空间与橡胶体(5)端部的形状相匹配；法兰(3)与压环(1)通过固定螺栓(2)连接固定，通过法兰(3)与压环(1)的连接固定，将橡胶体(5)连接于管道(4)上。2.根据权利要求1所述的一种核电站凝汽器海水膨胀节，其特征在于，所述橡胶体(5)包括内胶层、中胶层、外胶层、织物增强内层、织物增强外层和金属O形环，内胶层位于外胶层与中胶层之间，织物增强外层位于外胶层与内胶层之间，织物增强内层位于内胶层与中胶层之间，一对金属O形环位于外胶层、织物增强外层、内胶层、织物增强内层和中胶层的两端，外胶层、织物增强外层、内胶层、织物增强内层和中胶层的两端分别绕金属O形环折回；外胶层、织物增强外层、内胶层、织物增强内层、中胶层的两端和金属O形环组成的橡胶体(5)通过浇筑生成低密度聚氨酯泡沫的混合液形成一体成型结构。3.根据权利要求2所述的一种核电站凝汽器海水膨胀节，其特征在于，所述外胶层、内胶层和中胶层材质为三元乙丙橡胶，织物增强外层和织物增强内层材质为尼龙帘子布，金属O形环材质为Q235碳钢。4.一种核电站凝汽器海水膨胀节制备模具，其特征在于，所述膨胀节制备模具包括：模具主体(6)、上端封盖板(7)、下端封盖板(8)、紧固螺栓(11)和浇筑孔(12)，上端封盖板(7)和下端封盖板(8)分别位于模具主体(6)的上方和下方，上端封盖板(7)和下端封盖板(8)与模具主体(6)分别通过紧固螺栓(11)连接，上端封盖板(7)上开设有贯通的浇筑孔(12)。5.根据权利要求4所述的一种核电站凝汽器海水膨胀节制备模具，其特征在于，所述浇筑孔(12)内设有螺纹，浇筑孔(12)通过与螺纹匹配的螺塞密封。6.根据权利要求5所述的一种核电站凝汽器海水膨胀节制备模具，其特征在于，所述膨胀节制备模具还包括橡胶座(9)，橡...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮守龙，郭光亮，宋逸凡，孙旭，李江华，严巍峰，孙超超，李娜，冯洪福，苏有学，
申请(专利权)人：陕西特种橡胶制品有限公司，
类型：发明
国别省市：