CN111947859A - 法兰密封连接状态的密封监测系统及其密封监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例是关于一种法兰密封连接状态的密封监测系统及其密封监测方法，涉及密封技术领域，主要目的在于降低法兰密封系统的维护成本。密封监测系统包括：第一法兰、第二法兰、安全通道、压力调节装置以及监测装置，第二法兰的密封面与第一法兰的密封面密封对合形成环形密封对合面，以使第一法兰和第二法兰密封连接形成密封法兰，环形密封对合面包括外环轮廓区域、内环轮廓区以及环形的内部区域；安全通道的第一端延伸至环形的内部区域；压力调节装置用于调节安全通道内的压力；监测装置与安全通道连通，用于监测安全通道的压力变化或流量变化。可以实现对密封法兰连接状态的监测，以实现对密封法兰的安全(危险物质未外泄)更换。

Description

法兰密封连接状态的密封监测系统及其密封监测方法

技术领域

本发明实施例涉及密封技术领域，特别是涉及一种法兰密封连接状态的密封监测系统及其密封监测方法。

背景技术

法兰分为中间设置有通孔的连接法兰和整体呈面板状的盲板，应用方式中，主要是将两个法兰对接后，通过螺栓紧固，使两个法兰对接密封。

对接的密封法兰通常可被应用于密封的管路当中，两个管路通过对接法兰连接，或者是，对接的应用于罐体的封头安装、人工的密封等技术上。其中，法兰被应用于广泛的密封领域当中，对于某些危险的领域中，为了防止法兰密封失效导致的危险物质外泄，需要对法兰定期的进行检测，检测中需要将对接的法兰进行拆卸，使得法兰密封系统的维护成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种法兰密封连接状态的密封监测系统及其密封监测方法，主要目的在于降低法兰密封系统的维护成本。

为达到上述目的，本发明实施例主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种法兰密封连接状态的密封监测系统，包括：

第一法兰；

第二法兰，所述第二法兰的密封面与所述第一法兰的密封面密封对合形成环形密封对合面，以使所述第一法兰和所述第二法兰密封连接形成密封法兰，所述环形密封对合面包括外环轮廓区域、内环轮廓区以及环形的内部区域，所述内部区域位于所述环轮廓区域、所述内环轮廓区之间；

安全通道，所述安全通道的第一端延伸至所述环形的内部区域；

压力调节装置，与所述安全通道连通，用于调节所述安全通道内的压力；

监测装置，与所述安全通道连通，用于监测所述安全通道的压力变化或流量变化。

本发明实施例的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，前述的法兰密封连接状态的密封监测系统，其中所述第一法兰的密封面对应所述内部区域的位置设置有第一环形的凹槽。

可选的，前述的法兰密封连接状态的密封监测系统，其中所述第二法兰的密封面对应所述内部区域的位置设置有第二环形的凹槽，所述第二环形的凹槽与所述第一环形的凹槽相对扣合。

可选的，前述的法兰密封连接状态的密封监测系统，其中所述第一法兰的密封面和所述第二法兰的密封面夹持有密封垫，所述密封垫开设有开孔，所述第二环形的凹槽与所述第一环形的凹槽通过所述开孔连通。

可选的，前述的法兰密封连接状态的密封监测系统，其中所述安全通道的第二端从所述第二法兰的内部延伸至所述第二法兰的外部。

可选的，前述的法兰密封连接状态的密封监测系统，其中所述第一法兰连接第一管路、所述第二法兰连接第二管路，所述第一管路与所述第二管路通过所述密封法兰密封连接形成密封管路。

可选的，前述的法兰密封连接状态的密封监测系统，其中所述第一法兰连接罐体、所述第二法兰连接封头，所述罐体与所述封头通过所述密封法兰密封连接形成密封罐。

另一方面，本发明的实施例提供一种上述的法兰密封连接状态的密封监测系统的密封监测方法，包括：

调节所述安全通道内的压力，使所述安全通道内的压力与所述密封法兰内侧或外侧的压力不同；

调节所述安全通道内的压力后，监测所述安全通道的压力变化或流量变化，若监测的压力或流量的变化大于预设阈值，则判定所述密封法兰的密封对合面密封失效。

借由上述技术方案，本发明技术方案提供的法兰密封连接状态的密封监测系统及其密封监测方法至少具有下列优点：

本发明实施例提供的技术方案中，安全通道第一端延伸至第一法兰和第二法兰密封连接形成的环形密封对合面的内部区域，密封监测中，可以通过压力调节装置调节安全通道内的压力与密封法兰内侧或外侧的压力不同。当环形密封对合面密封失效后，由于安全通道内的压力与密封法兰内侧或外侧的压力不同，可使密封法兰内侧或外侧和安全通道形成导流，防止密封法兰内侧和密封法兰外侧的物质对向的串通，另外，在避免密封法兰内侧和密封法兰外侧的物质对向的串通的情况下，通过监测安全通道的压力变化或流量变化，可以实现对密封法兰连接状态的监测，以实现对密封法兰的安全(危险物质未外泄)更换。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明实施例的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明的实施例提供的一种法兰密封连接状态的密封监测系统的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的一种具体的法兰密封连接状态的密封监测系统的结构示意图；

图3是本发明的实施例提供的一种法兰密封连接状态的密封监测系统的密封垫的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明实施例目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明实施例提出的法兰密封连接状态的密封监测系统及其密封监测方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

图1为本发明提供的法兰密封连接状态的密封监测系统一实施例，请参阅图1，本发明的一个实施例提出的法兰密封连接状态的密封监测系统，包括：第一法兰10、第二法兰20、安全通道30、压力调节装置(未图示)以及监测装置(未图示)。

所述第二法兰20的密封面与所述第一法兰10的密封面密封对合形成环形密封对合面，以使所述第一法兰10和所述第二法兰20密封连接形成密封法兰，所述环形密封对合面包括外环轮廓区域、内环轮廓区以及环形的内部区域，所述内部区域位于所述环轮廓区域、所述内环轮廓区之间；所述安全通道30的第一端延伸至所述环形的内部区域；压力调节装置与所述安全通道30连通，用于调节所述安全通道30内的压力；监测装置与所述安全通道30连通，用于监测所述安全通道30的压力变化或流量变化。

本发明实施例提供的技术方案中，安全通道第一端延伸至第一法兰和第二法兰密封连接形成的环形密封对合面的内部区域，密封监测中，可以通过压力调节装置调节安全通道内的压力与密封法兰内侧或外侧的压力不同。当环形密封对合面密封失效后，由于安全通道内的压力与密封法兰内侧或外侧的压力不同，可使密封法兰内侧或外侧和安全通道形成导流，防止密封法兰内侧和密封法兰外侧的物质对向的串通，另外，在避免密封法兰内侧和密封法兰外侧的物质对向的串通的情况下，通过监测安全通道的压力变化或流量变化，可以实现对密封法兰连接状态的监测，以实现对密封法兰的安全(危险物质未外泄)更换。

在外环轮廓区域、内环轮廓区可以设置有密封圈。

当所述安全通道压力分别大于密封法兰内和密封法兰外的压力，环形密封对合面发生失效后，密封法兰内和密封法兰外连通，安全通道的流体(气流或是液流)会流入密封法兰内和密封法兰外，避免密封法兰内和密封法兰外的物质串流。当所述安全通道压力分别小于密封法兰内和密封法兰外的压力，环形密封对合面发生失效后，密封法兰内和密封法兰外连通，密封法兰内和密封法兰外的流体(气流或是液流)会流入安全通道，避免密封法兰内和密封法兰外的物质串流。

如图2和图3所示，所述第一法兰10的密封面对应所述内部区域的位置可设置有第一环形的凹槽11，第一环形的凹槽11环绕于密封法兰的法兰通道，安全通道30与第一环形的凹槽11连通，即，当密封法兰的一周任意一个点位发生密封失效，均可实现密封失效的检测。

安全通道30可以设置于第一法兰10，也可以设置于第二法兰20，本发明的实施例不做限定。

另外，安全通道30的个数不限，可以设置为至少2个，相邻的两个密封法兰的安全通道可以进行串联，便于管理。

其中，凹槽的深度越深，对于密封法兰内部的泄露的液体导出速度也越快，为了提高密封法兰泄露后安全通道的液体导出速度，实施中，所述第二法兰20的密封面对应所述内部区域的位置设置有第二环形的凹槽21，所述第二环形的凹槽21与所述第一环形的凹槽11相对扣合。在两个法兰上同时设置凹槽结构，可以满足其高速流体传送功能。

通常的，在两个法兰之间还需要设置有密封垫，以满足密封要求，实施中，上述的密封监测系统，所述第一法兰的密封面和所述第二法兰的密封面夹持有密封垫40，所述密封垫40开设有开孔41，所述第二环形的凹槽与所述第一环形的凹槽通过所述开孔41连通。在一些实施例中，密封垫的外环和密封垫的内环的厚度大于密封垫中环的厚度，密封环的中环对应于内部区域。

其中，所述安全通道的第二端从所述第二法兰的内部延伸至所述第二法兰的外部，安全通道可以由铸造工艺制备第二法兰中一体成型。或者，所述安全通道的第二端从所述第一法兰的内部延伸至所述第一法兰的外部，安全通道可以由铸造工艺制备第一法兰中一体成型。

在一些实施中，密封监测系统可以应用于密封管路当中，所述第一法兰10连接第一管路50、所述第二法兰20连接第二管路60，所述第一管路与所述第二管路通过所述密封法兰密封连接形成密封管路。

在一些实施中，密封监测系统可以应用于密封罐体当中，所述第一法兰连接罐体、所述第二法兰连接封头，所述罐体与所述封头通过所述密封法兰密封连接形成密封罐。

所述压力调节装置可以为气压调节装置或液压调节装置。当安全通道注入的物质为气体，压力调节装置可以采用气压调节装置，当安全通道注入的物质为液体，压力调节装置可以采用液压调节装置。所述压力调节装置可包括真空泵，通过真空泵实现对安装通道内负压的调节。或是，所述压力调节装置可包括空气压缩机，通过空气压缩机实现对安装通道内正压的调节。或是，所述压力调节装置可包括气罐，气罐内可以充有预定压力的正压气体，将充有正压气体的气罐连接至安装通道，使安装通道调压至预定压力。当然，安装通道需求为负压时，气罐内可以充有预定压力的负压气体，将充有负压气体的气罐连接至安装通道，使安装通道调压至预定压力。其中调压的方式可以注入高压气体、高压液体或是抽气、抽液等操作。

本发明提供的上述法兰密封连接状态的密封监测系统的密封监测方法一实施例，本发明的一个实施例提出的法兰密封连接状态的密封监测系统的密封监测方法，包括：

调节所述安全通道内的压力，使所述安全通道内的压力与所述密封法兰内侧或外侧的压力不同；

调节所述安全通道内的压力后，监测所述安全通道的压力变化或流量变化，若监测的压力或流量的变化大于预设阈值，则判定所述密封法兰的密封对合面密封失效。

本发明实施例提供的技术方案中，安全通道第一端延伸至第一法兰和第二法兰密封连接形成的环形密封对合面的内部区域，密封监测中，可以通过压力调节装置调节安全通道内的压力与密封法兰内侧或外侧的压力不同。当环形密封对合面密封失效后，由于安全通道内的压力与密封法兰内侧或外侧的压力不同，可使密封法兰内侧或外侧和安全通道形成导流，防止密封法兰内侧和密封法兰外侧的物质对向的串通，另外，在避免密封法兰内侧和密封法兰外侧的物质对向的串通的情况下，通过监测安全通道的压力变化或流量变化，可以实现对密封法兰连接状态的监测，以实现对密封法兰的安全(危险物质未外泄)更换。

当密封监测系统可以应用于密封管路当中，例如，若是密封法兰内侧密封的为洁净的空气，密封法兰外侧为需要进行隔离的有毒有害气体，安全通道内的压力可以大于所述密封法兰外侧的压力，那么，密封法兰的密封处发生失效，使密封法兰内外连通之后，由于安全通道内的压力可以大于所述密封法兰外的压力，可防止密封法兰外的流体进入密封法兰内部。例如，若是密封法兰内运送的为有毒有害的气体，密封法兰外侧为人员活动区域，安全通道内的压力可以大于所述密封法兰内的压力，那么，密封法兰的密封处发生失效，使密封法兰内外连通之后，由于安全通道内的压力可以大于所述密封法兰外的压力，可防止密封法兰内的流体进入密封法兰外部。

在一些实施例中，安全通道内的压力可以分别大于所述密封法兰内和所述密封法兰外的压力，或者是，安全通道内的压力可以分别小于所述密封法兰内和所述密封法兰外的压力，那么，当环形密封对合面密封失效后，可以防止密封法兰内和密封法兰外的物质(液体或是气体)的相互串通。

在一些实施例中，上述的运行方法，还包括：若监测的压力或流量的变化大于预设阈值，控制报警装置报警。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的装置中的部件进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个装置中。可以把实施例中的部件组合成一个部件，以及此外可以把它们分成多个子部件。除了这样的特征中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何装置的所有部件进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以它们的组合实现。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或组件。位于部件或组件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件或组件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的装置来实现。在列举了若干部件的权利要求中，这些部件中的若干个可以是通过同一个部件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种法兰密封连接状态的密封监测系统，其特征在于，包括：

第一法兰；

第二法兰，所述第二法兰的密封面与所述第一法兰的密封面密封对合形成环形密封对合面，以使所述第一法兰和所述第二法兰密封连接形成密封法兰，所述环形密封对合面包括外环轮廓区域、内环轮廓区以及环形的内部区域，所述内部区域位于所述环轮廓区域、所述内环轮廓区之间；

安全通道，所述安全通道的第一端延伸至所述环形的内部区域；

压力调节装置，与所述安全通道连通，用于调节所述安全通道内的压力；

监测装置，与所述安全通道连通，用于监测所述安全通道的压力变化或流量变化。

2.根据权利要求1所述的密封监测系统，

所述第一法兰的密封面对应所述内部区域的位置设置有第一环形的凹槽。

3.根据权利要求2所述的密封监测系统，

所述第二法兰的密封面对应所述内部区域的位置设置有第二环形的凹槽，所述第二环形的凹槽与所述第一环形的凹槽相对扣合。

4.根据权利要求3所述的密封监测系统，

所述第一法兰的密封面和所述第二法兰的密封面夹持有密封垫，所述密封垫开设有开孔，所述第二环形的凹槽与所述第一环形的凹槽通过所述开孔连通。

5.根据权利要求1所述的密封监测系统，

所述安全通道的第二端从所述第二法兰的内部延伸至所述第二法兰的外部。

6.根据权利要求1所述的密封监测系统，

所述第一法兰连接第一管路、所述第二法兰连接第二管路，所述第一管路与所述第二管路通过所述密封法兰密封连接形成密封管路。

7.根据权利要求1所述的密封监测系统，

所述第一法兰连接罐体、所述第二法兰连接封头，所述罐体与所述封头通过所述密封法兰密封连接形成密封罐。

8.根据权利要求1所述的密封监测系统，

所述压力调节装置为气压调节装置或液压调节装置。

9.一种权利要求1-8中任一所述的法兰密封连接状态的密封监测系统的密封监测方法，包括：

调节所述安全通道内的压力，使所述安全通道内的压力与所述密封法兰内侧或外侧的压力不同；

调节所述安全通道内的压力后，监测所述安全通道的压力变化或流量变化，若监测的压力或流量的变化大于预设阈值，则判定所述密封法兰的密封对合面密封失效。

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