如何选择压力容器的密封？案例分享

答：高压压力容器的密封结构及密封垫的选用，一直是行业十分关心的重要课题。因为它们的好坏直接影响着压力容器运行的安全可靠性及造价。

石油、化工行业大量采用合成釜压力容器，属立式设备。一般在压力容器上下两端开孔，同时需要设置筒体端部的密封结构。由于压力容器内部压力是波动的，而且工作介质运行时总会产生一些微小的固体颗粒，按照石油、化工行业的设计标准一般应选择金属环形密封垫，以达到密封要求。

对一些特殊压力容器，为了达到密封效果，可以采取特殊的密封结构和密封垫。

[案例4-3]

某合成釜的设计参数如下：设计压力为32MPa；工作压力为0～25MPa；设计温度为250℃；工作温度为0～250℃；有效容积为3m³；操作介质为固体物料、CO、Ni（CO）4；绝热层厚度为100mm；腐蚀裕度为0mm；设计寿命为20年；压力工作工况为每年共有75个操作周期，每个操作周期的压力波动为0～5MPa（8次）、0～25MPa（1次）。羰基镍合成釜结构尺寸如图4-11所示。

图4-11 羰基镍合成釜结构尺寸

由于该合成釜的操作介质有Ni（CO）4，它是本设备化学反应中的重要生成物，因其剧毒，故在筒体端部及进、出料口处均设有检测泄漏的检测口。公称直径为ϕ660mm的合成釜上部筒体结构如图4-12所示。

(www.xing528.com)

图4-12 合成釜上部筒体结构

筒体端部DN660处的密封结构如图4-13所示。端部的第1道密封为主密封，主密封承担工作压力（25MPa）及工作温度（250℃）的密封。副密封所起的作用是阻止从主密封泄漏的微量剧毒介质散发到环境中；再通过测漏口的收集，排放到报警器的入口处及时报警。从而达到一旦泄漏即可发现的目的。

图4-13 筒体端部DN660处密封结构

对于主密封及副密封结构，通过选用几种垫片做密封试验，来验证各个垫片之间的密封性能。

一般选用的垫片为纯铜平垫、不锈钢石墨缠绕垫、石墨齿形复合垫、O形氟胶圈等。

通过冷态和热态试验，选用上述特殊的密封结构及石墨齿形复合垫能达到完全密封的效果。实践证明：石墨齿形复合垫用在高温、高压极难密封介质的密封结构上是行之有效的，它采用硬金属的多圈圆环及极易填充的石墨载体是能够达到和满足高难度的密封条件的。