創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——一種模擬氣體閥門內(nèi)漏的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。該專利由中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院申請，并于2017年7月18日獲得授權(quán)公告。
    內(nèi)容說明
    本發(fā)明屬于石化設(shè)備泄漏檢測領(lǐng)域，具體涉及一種模擬氣體閥門內(nèi)漏的試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法。
    發(fā)明背景
    閥門內(nèi)漏傳統(tǒng)檢測方法需要停產(chǎn)、拆卸和打壓等工序，目前還缺乏在線診斷閥門內(nèi)漏程度的有效方法和手段。國外學(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)果提出了閥門內(nèi)漏產(chǎn)生聲發(fā)射的理論預(yù)測。聲發(fā)射檢測技術(shù)作為一種新型的無損檢測技術(shù)被證明是一種有發(fā)展?jié)摿Φ臋z測手段。
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)射信號來判斷閥門內(nèi)漏量，是困擾石化企業(yè)的一個難題。
    申請?zhí)枮椤癈N 102928181 A”、發(fā)明名稱為“一種用于烴類閥門內(nèi)泄漏檢測的模擬系統(tǒng)”公開了一種模擬閥門發(fā)生內(nèi)泄漏的檢測系統(tǒng)及其方法。通過控制閥門的不同開度來閥門發(fā)生內(nèi)泄漏的狀態(tài)，通過差壓變送器、流量傳感器以及聲發(fā)射探頭傳輸信號，由后端的數(shù)據(jù)采集軟件采集相對應(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)場離線檢測時可以通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫里的對應(yīng)信息來判斷閥門是否發(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)來計(jì)量閥門內(nèi)漏量，而流量計(jì)范圍窄，閥門尺寸不同，內(nèi)漏量差別很大，不同閥門需要采用不同測量范圍的流量計(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)開口管線背壓為大氣外，多數(shù)閥門有背壓，上述技術(shù)的試驗(yàn)閥門背壓是通過收集罐實(shí)現(xiàn)的，無法自由設(shè)置，因此難以滿足模擬石化生產(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)或不同壓力等級或不同類型的石化閥門，模擬閥門類別受到很大限制。
    發(fā)明背景
    針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種模擬氣體閥門內(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)測量范圍的限制，適用范圍廣，操作簡易，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：一種模擬氣體閥門內(nèi)漏的試驗(yàn)裝置，包括主管線、儀表管線、壓力信號線和控制信號線，還包括空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、緩沖罐、試驗(yàn)閥門組、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、第二閥門、第三閥門、第一儀表閥門、第二儀表閥門、第三儀表閥門以及第六“8”字型盲板，所述空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、第一閥門、第一調(diào)壓閥、緩沖罐、第二閥門、試驗(yàn)閥門組、第二調(diào)壓閥、第三閥門和第六“8”字型盲板通過主管線依次連接，所述儲氣罐、第一儀表閥門、參比罐、第二儀表閥門、差壓計(jì)和第三儀表閥門通過儀表管線依次連接，所述溫度計(jì)設(shè)置在儲氣罐之上，所述空氣壓縮機(jī)和空壓機(jī)控制系統(tǒng)通過控制信號線連接。
    優(yōu)選地，所述空壓機(jī)控制系統(tǒng)和儲氣罐通過壓力信號線連接。所述第一調(diào)壓閥通過壓力信號線和試驗(yàn)閥門組一側(cè)即第二閥門靠近試驗(yàn)閥門組一側(cè)連接。所述第二調(diào)壓閥通過壓力信號線和試驗(yàn)閥門組一側(cè)即第二調(diào)壓閥靠近試驗(yàn)閥門組一側(cè)連接。所述試驗(yàn)閥門組包括第一試驗(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，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，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，所述第一試驗(yàn)匯線設(shè)置在第二閥門和試驗(yàn)閥門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)閥門組之間的主管線和靠近第一試驗(yàn)閥門一端的第一試驗(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)明所帶來的有益技術(shù)效果：通過本發(fā)明模擬閥門內(nèi)漏，采用調(diào)壓閥控制試驗(yàn)閥門的上下游壓力，可模擬石化生產(chǎn)工藝中閥門的真實(shí)工況，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠性將有較大提高，通過試驗(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內(nèi)漏診斷；借助于差分壓力測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)測量范圍的限制，大大擴(kuò)展了模擬閥門的類別和尺寸，具有適用范圍廣，操作簡易和節(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)閥門內(nèi)漏，可以調(diào)整試驗(yàn)持續(xù)時間，使參比罐與儲氣罐的壓差在測量儀表測量范圍內(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)在線診斷閥門的可靠性較現(xiàn)有技術(shù)更高；本發(fā)明通過各試驗(yàn)支線的盲板將試驗(yàn)閥門組中各閥門相互隔離，抑制了各試驗(yàn)閥門可能本身關(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)或壓力等級的閥門內(nèi)漏試驗(yàn)，拓展了模擬閥門的范（據(jù)儀表網(wǎng)）