今天為大家介紹一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利——一種模擬氣體閥門(mén)內(nèi)漏的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。該專(zhuān)利由中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院申請(qǐng)，并于2017年7月18日獲得授權(quán)公告。

內(nèi)容說(shuō)明

本發(fā)明屬于石化設(shè)備泄漏檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬氣體閥門(mén)內(nèi)漏的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。

發(fā)明背景

閥門(mén)內(nèi)漏傳統(tǒng)檢測(cè)方法需要停產(chǎn)、拆卸和打壓等工序，目前還缺乏在線診斷閥門(mén)內(nèi)漏程度的有效方法和手段。國(guó)外學(xué)者近十幾年進(jìn)行了大量研究，Kaewwaewnoi W 。，Mostafapour A，Noipitak M，Meland E和戴光等人基于Lighthill的早期研究結(jié)果提出了閥門(mén)內(nèi)漏產(chǎn)生聲發(fā)射的理論預(yù)測(cè)。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)作為一種新型的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)被證明是一種有發(fā)展?jié)摿Φ臋z測(cè)手段。

由于石化生產(chǎn)裝置工況復(fù)雜，如何建立不同工況下的閥門(mén)內(nèi)漏量關(guān)系式，即在給定的工藝參數(shù)條件下，基于聲發(fā)射信號(hào)來(lái)判斷閥門(mén)內(nèi)漏量，是困擾石化企業(yè)的一個(gè)難題。

申請(qǐng)?zhí)枮椤癈N 102928181 A”、發(fā)明名稱(chēng)為“一種用于烴類(lèi)閥門(mén)內(nèi)泄漏檢測(cè)的模擬系統(tǒng)”公開(kāi)了一種模擬閥門(mén)發(fā)生內(nèi)泄漏的檢測(cè)系統(tǒng)及其方法。通過(guò)控制閥門(mén)的不同開(kāi)度來(lái)閥門(mén)發(fā)生內(nèi)泄漏的狀態(tài)，通過(guò)差壓變送器、流量傳感器以及聲發(fā)射探頭傳輸信號(hào)，由后端的數(shù)據(jù)采集軟件采集相對(duì)應(yīng)的各組數(shù)據(jù)。并且在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成了一套判別軟件在現(xiàn)場(chǎng)離線檢測(cè)時(shí)可以通過(guò)調(diào)用數(shù)據(jù)庫(kù)里的對(duì)應(yīng)信息來(lái)判斷閥門(mén)是否發(fā)生內(nèi)泄漏，以及泄漏量的大小。

然而，上述技術(shù)采用流量計(jì)來(lái)計(jì)量閥門(mén)內(nèi)漏量，而流量計(jì)范圍窄，閥門(mén)尺寸不同，內(nèi)漏量差別很大，不同閥門(mén)需要采用不同測(cè)量范圍的流量計(jì)，實(shí)施成本高，而且不同流量計(jì)之間的相應(yīng)差異，難以保證數(shù)據(jù)可靠。另外，石化生產(chǎn)裝置中，除少數(shù)開(kāi)口管線背壓為大氣外，多數(shù)閥門(mén)有背壓，上述技術(shù)的試驗(yàn)閥門(mén)背壓是通過(guò)收集罐實(shí)現(xiàn)的，無(wú)法自由設(shè)置，因此難以滿(mǎn)足模擬石化生產(chǎn)多工況。現(xiàn)有試驗(yàn)采用剛性管線連接各部件，難以適用不同標(biāo)準(zhǔn)或不同壓力等級(jí)或不同類(lèi)型的石化閥門(mén)，模擬閥門(mén)類(lèi)別受到很大限制。

發(fā)明背景

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種模擬氣體閥門(mén)內(nèi)漏的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)合理，克服了現(xiàn)有技術(shù)受流量計(jì)測(cè)量范圍的限制，適用范圍廣，操作簡(jiǎn)易，節(jié)約成本，具有良好的效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種模擬氣體閥門(mén)內(nèi)漏的試驗(yàn)裝置，包括主管線、儀表管線、壓力信號(hào)線和控制信號(hào)線，還包括空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、緩沖罐、試驗(yàn)閥門(mén)組、差壓計(jì)、參比罐、溫度計(jì)、空壓機(jī)控制系統(tǒng)、第一調(diào)壓閥、第二調(diào)壓閥、第一閥門(mén)、第二閥門(mén)、第三閥門(mén)、第一儀表閥門(mén)、第二儀表閥門(mén)、第三儀表閥門(mén)以及第六“8”字型盲板，所述空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、第一閥門(mén)、第一調(diào)壓閥、緩沖罐、第二閥門(mén)、試驗(yàn)閥門(mén)組、第二調(diào)壓閥、第三閥門(mén)和第六“8”字型盲板通過(guò)主管線依次連接，所述儲(chǔ)氣罐、第一儀表閥門(mén)、參比罐、第二儀表閥門(mén)、差壓計(jì)和第三儀表閥門(mén)通過(guò)儀表管線依次連接，所述溫度計(jì)設(shè)置在儲(chǔ)氣罐之上，所述空氣壓縮機(jī)和空壓機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)控制信號(hào)線連接。

優(yōu)選地，所述空壓機(jī)控制系統(tǒng)和儲(chǔ)氣罐通過(guò)壓力信號(hào)線連接。所述第一調(diào)壓閥通過(guò)壓力信號(hào)線和試驗(yàn)閥門(mén)組一側(cè)即第二閥門(mén)靠近試驗(yàn)閥門(mén)組一側(cè)連接。所述第二調(diào)壓閥通過(guò)壓力信號(hào)線和試驗(yàn)閥門(mén)組一側(cè)即第二調(diào)壓閥靠近試驗(yàn)閥門(mén)組一側(cè)連接。所述試驗(yàn)閥門(mén)組包括第一試驗(yàn)管線、第二試驗(yàn)管線、第三試驗(yàn)管線、第一試驗(yàn)匯線和第二試驗(yàn)匯線，所述第一試驗(yàn)管線上依次設(shè)置有第一“8”字型盲板、第一波紋管和第一試驗(yàn)閥門(mén)，所述第二試驗(yàn)管線上依次設(shè)置有第二“8”字型盲板、第二波紋管和第二試驗(yàn)閥門(mén)，所述第三試驗(yàn)管線上依次設(shè)置有第三“8”字型盲板、第三波紋管和第三試驗(yàn)閥門(mén)，所述第一試驗(yàn)匯線設(shè)置在第二閥門(mén)和試驗(yàn)閥門(mén)組之間的主管線和靠近第一“8”字型盲板一端的第一試驗(yàn)管線相連接處，所述第二試驗(yàn)匯線設(shè)置在第二調(diào)壓閥和試驗(yàn)閥門(mén)組之間的主管線和靠近第一試驗(yàn)閥門(mén)一端的第一試驗(yàn)管線相連接處。

優(yōu)選地，所述第一試驗(yàn)匯線上設(shè)置有第四“8”字型盲板，所述第一試驗(yàn)匯線將第一試驗(yàn)管線、第二試驗(yàn)管線和第三試驗(yàn)管線的一端連接在一起。所述第二試驗(yàn)匯線上設(shè)置有第五“8”字型盲板，所述第二試驗(yàn)匯線將第一試驗(yàn)管線、第二試驗(yàn)管線和第三試驗(yàn)管線的另一端連接在一起。所述主管線公稱(chēng)直徑在DN50～DN100范圍內(nèi)，所述第一試驗(yàn)匯線管徑和第二試驗(yàn)匯線管徑為所述主管線公稱(chēng)直徑的3至5倍，所述第一試驗(yàn)管線、第二試驗(yàn)管線和第三試驗(yàn)管線管徑為所述主管線公稱(chēng)直徑的0 .5至3倍，所述第一波紋管、第二波紋管和第三波紋管最大伸縮范圍不低于與其連接的試驗(yàn)管線管徑的二分之一。

本發(fā)明所帶來(lái)的有益技術(shù)效果：通過(guò)本發(fā)明模擬閥門(mén)內(nèi)漏，采用調(diào)壓閥控制試驗(yàn)閥門(mén)的上下游壓力，可模擬石化生產(chǎn)工藝中閥門(mén)的真實(shí)工況，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性將有較大提高，通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析形成的經(jīng)驗(yàn)算法可直接用于相似工況條件下的閥門(mén)內(nèi)漏診斷；借助于差分壓力測(cè)量原理提高了裝置模擬微小內(nèi)漏的能力，克服了現(xiàn)有技術(shù)受流量計(jì)測(cè)量范圍的限制，大大擴(kuò)展了模擬閥門(mén)的類(lèi)別和尺寸，具有適用范圍廣，操作簡(jiǎn)易和節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明提出了一種模擬氣體閥門(mén)內(nèi)漏的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)本發(fā)明模擬石化生產(chǎn)閥門(mén)內(nèi)漏，可以調(diào)整試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間，使參比罐與儲(chǔ)氣罐的壓差在測(cè)量?jī)x表測(cè)量范圍內(nèi)，試驗(yàn)方案可行性強(qiáng)，克服了現(xiàn)有技術(shù)需要切換流量計(jì)的繁瑣操作以及試驗(yàn)范圍窄的缺點(diǎn)；本發(fā)明中的試驗(yàn)閥門(mén)上下游壓力可以在一定范圍內(nèi)任意設(shè)置，可以全覆蓋無(wú)縫模擬實(shí)際工況，采用本發(fā)明取得的內(nèi)漏模擬數(shù)據(jù)在線診斷閥門(mén)的可靠性較現(xiàn)有技術(shù)更高；本發(fā)明通過(guò)各試驗(yàn)支線的盲板將試驗(yàn)閥門(mén)組中各閥門(mén)相互隔離，抑制了各試驗(yàn)閥門(mén)可能本身關(guān)不嚴(yán)而相互干擾；本發(fā)明各試驗(yàn)管線采用波紋管，以適合不同標(biāo)準(zhǔn)或壓力等級(jí)的閥門(mén)內(nèi)漏試驗(yàn)，拓展了模擬閥門(mén)的范圍。