专利名称：超高压安全阀的校验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超高压安全阀的校验装置，具体地说是涉及整定压力范围在 100MPa 350MPa，安全阀进口直径在10 100mrn，介质为空气、水蒸汽、水和其它化学 物质的压力容器、压力管道和机械设备上的弹簧直接载荷式超高压安全阀的校验装置。
背景技术：
安全阀，是一种自动阀门，不借助任何外力而利用介质本身的力来排出一额定数量的 流体，以防止压力超过额定的安全值。当压力恢复正常后，阀门再行关闭并阻止介质继续 流出。安全阀，作为特种设备的安全附件，是确保石化企业压力容器和压力管道安全，防 止重大事故的最后手段。安全阀的定期校验包括内容为整定压力和密封压力试验。安全阀 整定压力是指安全阀在运行条件下开始开启的预定压力，在该压力下，在规定的运行条件 下由介质压力产生的使阀门开启的力同使阀瓣保持在阀座上的力相互平衡，通常也称为开 启压力。密封压力是指进行密封试验时的进口静压力，在该压力下测量通过关闭件密封面 的泄漏率。
安全阀按其公称压力高低分为低压、中压、高压和超高压四类，当公称压力大于 lOOMPa时称为超高压。目前，国内有多家大型石化企业已使用超高压安全阀，如扬子石 化一巴斯夫、中南海壳牌、茂名石化、齐鲁石化、北京燕山石化、大庆石化等，全部为国 外进口。根据TSG ZF001-2006《安全阔安全技术监察规程》B6.3.1条的规定"安全阀定期 校验， 一般每年至少一次"，现行安全阀校验标准GB/T 12243-2005《弹簧直接载荷式安全 阀》第1条规定"本标准适用于整定压力为0.1MPa 42MPa，流道直径大于或等于8mm的 蒸汽锅炉、压力容器和管道用安全阀"，对超高压安全阀至今没有相关校验装置。如何保障 使用安全和检验过程安全，是各管理机构、检验机构和使用单位所共同关心的问题，校验 装置和校验方法的研究意义重大。
现阶段，超高压安全阀校验装置没有国产化，国外装置存在结构复杂、价格昂贵、实 用性不强等问题。国内各使用单位只有多购买国外超高压备用安全阀，停车检修前到国外 检验后，待检修时换上使用。这样操作会出现四大问题第一、成本高，需多购买备阀， 而国外检验价格又非常昂贵；第二、安全阀装配精密，密封面要求高，长途运输，易造成 安全阀性能变化，影响使用安全和正常生产；第三、送至国外检验周期长，紧急情况下无 法满足生产需要；第四、很难保证每年至少检验一次。总之，没有超高压校验装置影响着企业的正常生产，存在较大的安全隐患，开展超高压安全阀检验装置的研究十分必要。
针对我国石化企业超高压安全阀检验的需求，迫切解决企业安全使用问题，降低检验 成本，提高装置的可操作性和实用性，超高压安全阀的校验装置主要是装置的结构组成和 连接方式，便于超高压安全阀的开启密封性能评价和保障检验安全。
发明内容
1、 发明目的
本实用新型的目的是提供一种超高压安全阀校验装置，该装置具有结构简单，操作性 强，能保障超高压安全阀的安全运行，节约经济成本，使特种设备使用管理符合现行国家 法律法规的规定。
2、 技术方案
一种超高压安全阔的校验装置，其特征在于该装置包括超高压安全阀l、工作平台2、 普通U型螺栓3、超高压管4、超高压法兰5、视频监视设备7、安全防护墙8、气源9、 气瓶IO、压縮机ll、超高压泵12、蓄能器13、控制台14上的升压阀15和泄压阀16，其 中超高压安全阔1横卧于工作平台2上，出口法兰朝上，用普通U型螺栓3将超高压安全 阀1固定在工作平台2上，超高压法兰5与超高压安全阀1相连接，超高压管4的一端与 超高压法兰5连接，另一端穿过安全防护墙8与控制台14相连接，蓄能器13的一侧通过 超高压管4与控制台14连接，另一侧通过超高压管4与超高压泵12相连接，压縮机11 一 侧通过超高压管4与气瓶10连接，另一侧通过超高压管4与超高压泵12相连接，气瓶IO 内装有检验用气源9，在超高压安全阀1出口法兰上方安装一视频监视设备7。
1) 上述的超高压安全阀的校验装置，超高压安全阀1的进口与超高压法兰5用螺栓连 接，中间加超高压垫片，在连接处外部四周涂抹黄油，确保密封。
2) 上述的超高压安全阀的校验装置，所述的超高压管4与超高压法兰5、控制台14、 蓄能器13、超高压泵12、压縮机11和气瓶IO之间均用螺纹连接，并在连接处外部四周涂 抹黄油，确保密封。
3) 上述的超高压安全阀的校验装置，所述的视频监视设备7，安装在超高压安全阀l 的出口法兰正上方，并以能清楚观察超高压安全阀1的阀腔为准，视频监视设备7的观察 屏放置在控制台14旁边，位置以方便观察为准。
4) 上述的超高压安全阀的校验装置，所述的校验用气源9由气瓶10提供，经压縮机 11和超高压泵12 二次压缩后储存于蓄能器13中，系统所需压力高低由控制台14上的升 压阀15和泄压阀16来控制。5)上述的超高压安全阀的校验装置，所述的安全防护墙8是用钢筋混凝土制成，墙高 2100mm,厚400mm。
此超高压安全阀的校验装置的校验原理是将超高压安全阔1横卧于工作台上，出口 法兰朝上，气源9是由气瓶10提供，经压縮机11和超高压泵12两次增压后储存在蓄能器 13中，再由控制台14上的升压阀15和泄压阀16来控制整个检验系统的压力高低。在超 高压安全阀1出口法兰的阀腔内注满纯净水6，分步骤升压保压后通过观察纯净水6中气 泡泄露率，以此评价超高压安全阀1的整定压力和密封性能。安全防护措施上，建立安全 防护墙8，超高压安全阀1出口法兰的上方放置视频监视设备7，检验操作人员在安全防护 墙8夕卜，通过控制台14上的视频监视设备7的观察屏来观察超高压安全阀出口气泡泄漏情 况。
一种用上述的校验装置进行超高压安全阀的校验方法，其方法步骤如下
a、 将待校验的超高压安全阀1的进出口在连接之前用清洗剂进行清洗、去污；
b、 宏观检查超高压安全阀l，检査其零部件是否完好，有无裂纹、锈蚀和机械损伤；
c、 从超高压安全阀1出口法兰向阀腔内注入纯净水6，静止5-8分钟后，排净阀腔内 部的气泡；
d、 通过安全防护墙8，制定完善的安全制度，将校验设备区域与人工操作区域隔离开， 操作人员在安全防护墙8外操作，通过视频监视设备7的观察屏来观察；
e、 由气瓶10提供的气源9经压縮机11一次压縮后，再由超高压泵12通过超高压管 4向蓄能器13内二次加压充装气源9蓄压；
f、 确认安全防护墙8内无人后，准备开始试验操作；
g、 打开控制台14上的升压阀15，使蓄能器13的气源9通过超高压管4进入超高压 安全阀1;
h、 通过打开和关闭升压阀15对超高压安全阀1进行分段升压保压；
i、 根据设定的超高压安全阀开启评价准则，通过视频监视设备7的观察屏观察气泡 为连续出现，则关闭升压阀15停止升压，确定超高压安全阀l的开启压力；
j、以超高压安全阀1的整定压力的90%来进行密封性能试验，同样通过视频监视设备 7的观察屏来观察气泡泄漏率，以此判断超高压安全阀1的密封性能；
k、校验完毕后，通过控制台4上的泄压阀16将超高压安全阀1的压力平稳卸压至零 位后，拆卸连接超高压法兰5，排净超高压安全阀1阀腔内的纯净水6;
1、对校验好的超高压安全阀1挂合格牌、铅封、出具校验记录和校验报告。
3、有益效果此超高压安全阀校验装置结构简单、经济实用，既横卧了超高压安全阀避免夹紧力要 求，又提出在出口法兰灌水利用视频监视保障校验安全。此套校验装置可操作性强、校验 灵敏可靠，解决了我国现阶段超高压安全阀检验的实际难题，保障设备的安全运行，填补 了我国超高压安全阀校验装置的空白。
利用此校验装置，对参数如表l的超高压安全阀进行了整定压力和密封性能试验。
表l超高压安全阀参数
进口直径(mm)出口直径(mm)工作压力(MPa)工作温度(°C) 整定压力(MPa)
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经校验后的超高压安全阀，在设备上投用一年，跟踪反馈信息显示能满足工作的需要， 能保障超高压安全阀灵敏可靠运行。
图l:超高压安全阀校验装置结构示意图。
附图标记l一超高压安全阀、2—工作平台、3—U型螺栓、4一超高压管、5—超高 压法兰、6—纯净水、7 —视频监视设备、8 —安全防护墙、9-气源、10-气瓶、11-压縮机、 12-超高压泵、13-蓄能器、14-控制台、15-升压阀、16-泄压阀。
具体实施方式
超高压安全阀的校验装置，其结构和连接如下
超高压安全阀1横卧于工作平台2上，出口法兰朝上，用普通U型螺栓3将超高压安 全阔1固定在工作平台2上，超高压法兰5与超高压安全阀1用螺栓连接，超高压管4的 一端与超高压法兰5用螺纹连接，另一端穿过安全防护墙8与控制台14相连接，控制台 14上装有升压阀15和泄压阀16，蓄能器13的一侧通过超高压管4与控制台14连接，另 一侧通过超高压管4与超高压泵12相连接，检验用气源9由气瓶10提供，压縮机11 一侧 通过超高压管4与气瓶10连接，另一侧通过超高压管4与超高压泵12相连接，超高压管 4与气瓶10、压缩机11、超高压泵12、蓄能器13和控制台14都是螺纹连接，在超高压安 全阀1出口法兰正上方安装一视频监视设备7，视频监视设备7的观察屏放置在控制台14 的旁边。
超高压安全阀的校验装置为
1、将超高压安全阀1横卧于工作平台2上，出口法兰朝上，由普通U型螺栓3固定
好超高压安全阔1，待校验的超高压安全阀1的进口法兰与超高压法兰5用螺栓连接，中间加超高压垫片，连接处外部四周涂抹黄油，确保密封，超高压安全阀1进口尺寸024mm、 整定压力160MPa、工作介质QH4、工作压力110MPa、工作温度106°C，工作平台2材料 为不锈钢304、长宽高为2000x850x850mm， U型螺栓3通径为200mm、 M12、材料为不 锈钢304，超高压法兰5材料为316SS、内外径O6.4mm和0)165mm、厚度40mm，中间超 高压垫片材料为316SS、内外径01.6mm禾tl 0>24mm，厚度为5mm。
2 、超高压管4与超高压法兰5用螺纹连接，为验证牢靠在连接处外部四周涂抹黄油， 确保密封良好，超高压管4材质为316SS、内外径分别为OL6mm和<D6.4mm;
3 、超高压安全阀1出口法兰上方安装一视频监视设备7，装设在超高压安全阀1的 出口法兰正上方，调整视频监视设备7位置以能观察清楚超高压安全阀1的阀腔为准，视 频监视设备7的观察屏放置在控制台14的旁边，高度为1.8m，便于控制时观察气泡，视 频监视设备7型号为奥林巴斯IV8435;
4、 校验用气源9为氮气，纯度为99.9%，由气瓶10经提供，经压缩机ll和超高压 泵12 二次压縮后储存于蓄能器13中，系统所需压力高低由控制台14上的升压阀15和泄 压阀16来控制，气源9为氮气，气瓶IO型号为WMA219-40-15，压縮机ll、超高压泵12 和蓄能器13和控制台14，包括升压阀15和泄压阀16均为德国UHDE公司单独设计制造， 无具体型号，压縮机11为氮气压縮机，最高工作压力lOOMPa，压縮比1:150，超高压泵 12气体最高工作压力360MPa，液体为540MPa，气体压縮比为1:796，蓄能器13容积 0.0053m3,设计压力540MPa，气体最高工作压力360MPa，液体为540MPa。
5、 为保障安全，建立安全防护墙8，其材质是钢筋混凝土，墙高2100mm，厚400mm。
权利要求1. 一种超高压安全阀的校验装置，其特征在于该装置包括超高压安全阀(1)、工作平台(2)、普通U型螺栓(3)、超高压管(4)、超高压法兰(5)、视频监视设备(7)、安全防护墙(8)、气源(9)、气瓶(10)、压缩机(11)、超高压泵(12)、蓄能器(13)、控制台(14)上的升压阀(15)和泄压阀(16)，其中超高压安全阀(1)横卧于工作平台(2)上，出口法兰朝上，用普通U型螺栓(3)将超高压安全阀(1)固定在工作平台(2)上，超高压法兰(5)与超高压安全阀(1)相连接，超高压管(4)的一端与超高压法兰(5)连接，另一端穿过安全防护墙(8)与控制台(14)相连接，蓄能器(13)的一侧通过超高压管(4)与控制台(14)连接，另一侧通过超高压管(4)与超高压泵(12)相连接，压缩机(11)一侧通过超高压管(4)与气瓶(10)连接，另一侧通过超高压管(4)与超高压泵(12)相连接，气瓶(10)内装有检验用气源(9)，在超高压安全阀(1)出口法兰上方安装一视频监视设备(7)。
2. 根据权利要求l所述的超高压安全阀的校验装置，其特征在于所述的超高压安全阀(1) 的进口与超高压法兰(5)用螺栓连接，中间加超高压垫片，在连接处外部四周涂抹黄油， 确保密封。
3. 根据权利要求1所述的超高压安全阀的校验装置，其特征在于所述的超高压管(4)与超 高压法兰(5)、控制台(14)、蓄能器(13)、超高压泵(12)、压縮机(11)和气瓶(10) 之间均用螺纹连接，并在连接处外部四周涂抹黄油，确保密封。
4. 根据权利要求1所述的超高压安全阀的校验装置，其特征在于所述的视频监视设备(7 )， 安装在超高压安全阀(1)的出口法兰正上方，并以能清楚观察超高压安全阀(1)的阀 腔为准，视频监视设备(7)的观察屏放置在控制台(14)旁边，位置以方便观察为准。
5. 根据权利要求l所述的超高压安全阔的校验装置，其特征在于所述的校验用气源(9)是 由气瓶(10)提供，经压縮机(11)和超高压泵(12) 二次压縮后储存于蓄能器(13) 中，系统所需压力高低由控制台(14)上的升压阀(15)和泄压阀(16)来控制。
6. 根据权利要求1所述的超高压安全阀的校验装置，其特征在于所述的安全防护墙(8 ) 是用钢筋混凝土制成，墙高2100mm,厚400mm。
专利摘要一种超高压安全阀的校验装置，该装置是利用U型螺栓将超高压安全阀固定在工作平台上，超高压安全阀的出口法兰朝上；由超高压法兰连接好超高压管与超高压安全阀；气源是由气瓶经压缩机和超高压泵二次压缩后充装在蓄能器中；从超高压安全阀出口法兰向阀腔内注入纯净水，装好视频监视设备，调节其位置；按安全制度要求利用安全防护墙将操作区与校验设备区分开，就绪后操作控制台的升压阀和泄压阀控制校验装置系统的压力。本实用新型的核心内容是超高压安全阀的横卧夹装方式，超高压安全阀出口法兰灌水视频观察气泡方法和校验安全保障措施。此超高压安全阀校验装置结构简单、经济实用，可操作性强、校验灵敏可靠，填补了我国超高压安全阀校验装置的空白。
文档编号G01M99/00GK201285349SQ200820159688
公开日2009年8月5日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者成 业, 夏志敏, 徐金明, 方学锋, 斌 梁 申请人:南京市锅炉压力容器检验研究院