一种高温法兰偏转角测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明专利涉及高温法兰偏转角测试领域，具体涉及一种高温法兰偏转角测试系 统。
【背景技术】
[0002] 法兰连接是石油化工设备中常用的连接方式，因其具有易于拆卸安装的优点，广 泛应用于石化、核电、冶金、制药等行业的压力容器及管道中。随着经济发展与能源供应的 矛盾日益突出，炼油及化工技术迅速发展，各种炼化装置中普遍存在高温高压工况。在高温 操作条件下，法兰可能发生偏转、翅曲、蠕变等变化；高温法兰泄漏是石油化工等企业发生 重大事故的主要原因之一，而法兰的泄漏与法兰盘的偏转角（即刚度）有着直接的联系。为 避免高温法兰泄漏事故的发生，有必要设计一种高温法兰偏转角测试系统，，对高温法兰的 偏转角进行测量研究，W寻求有效控制高温法兰泄漏的方法。
【发明内容】
[0003] 针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高温法兰偏转角测试系统，该测 试系统应用于测试各种工况下的高温法兰，能准确测试法兰盘的偏转角，给出刚度评价，具 有一定的科研价值，能保证生产、施工的顺利进行。
[0004] 为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
[0005] -种高温法兰偏转角测试系统，它主要包括为测量、监测对象的高温法兰，所述高 温法兰主要由上法兰和下法兰采用螺栓连接而成，上法兰和下法兰之间采用垫片进行密 封；其特征在于；它还包括高温高压模拟机构和法兰偏转角测试机构；
[0006] 所述高温高压模拟机构包括分别焊接在上法兰和下法兰端部的上盲板和下盲板， 并且共同组成高温法兰的内部密封空间；所述上盲板通过管道连接有一个加压装置，该加 压装置用于向密封空间内充入介质加压，并且在该管道上设置有一个阀口，所述上盲板上 还设置有一个排气阀；所述下盲板上设置有一个底流口阀口；所述高温高压模拟机构中还 包括温度传感器、压力传感器和电加热装置，并且都由一个集成电柜来控制和显示；所述电 加热装置位于上述密封空间内，用于给密封空间内的介质加热，并且电加热装置的开关及 加热力度均由集成电柜控制；所述温度传感器和压力传感器安装在下盲板上，分别用于监 控上述密封空间的温度和压力，并且温度传感器和压力传感器监控来的数据通过集成电柜 内的单片机反馈出来；
[0007] 所述法兰偏转角测试机构包括上延伸圆棒和下延伸圆棒，分别一上一下正对布置 在上、下法兰的法兰盘上，所述上、下延伸圆棒的一端与法兰盘外沿焊接连接，并且与法兰 盘的直径共线；所述上、下延伸圆棒的另一端分别焊接有上测量板和下测量板，上、下测量 板上下平行对称布置，并且与法兰盘平行；所述上测量板为正方形，在其四个角处W及四边 中点处均设置有激光测距仪的光学传感器，用于测量与下测量板之间的距离。
[0008] 所述上测量板、下测量板及上测量板上的光学传感器统一采用封装外壳封装起 来。
[0009] 所述封装外壳用一支撑杆支撑，该支撑杆为升降杆，可W在一定范围内进行升降。
[0010] 所述加压装置为水粟或空气压缩机，分别用于提供液体或气体两种介质。
[0011] 所述电加热装置的电热丝绕高温法兰的内壁均匀分布。
[0012] 一种高温法兰偏转角测试系统，它还包括有红外线测温仪，该红外线测温仪用于 测试时测量上法兰和下法兰各个部位的温度。
[0013] 本发明的有益效果是：
[0014] 1、本发明利用水粟或空气压缩机为高温法兰提供高压环境，利用电加热装置为高 温法兰提供高温环境，可W做多组温度和压力情况下的测试（即各种工况），可W测试高温 高压条件下法兰盘的偏转角，给出刚度评价，保证生产、施工的顺利进行；本发明法兰偏转 角测量准确，对科研和工程皆具有较强的指导意义；
[0015] 2、本发明中将上测量板和下测量板统一封装起来，可W避免受到灰尘、雨等因素 的干扰，保证测量的准确性；
[0016] 3、本发明中封装外壳用支撑杆支撑，该支撑杆为升降杆，可W在一定范围内进行 升降，W调节到合理的高度；
[0017] 4、本发明中加压装置为水粟或空气压缩机，适用于液体介质和气体介质，结构比 较简单常见；
[0018] 5、本发明中电加热装置的电热丝绕高温法兰的内壁均匀分布，可使介质和高温法 兰内壁均匀受热，在此基础上，更能清楚的评估出法兰连接系统中的温度梯度，可W更深层 次的探测出不同温度、不同温度梯度下法兰偏转角与温度的关系；
[0019] 6、本发明中它还包括有红外线测温仪，用于测试时测量上法兰和下法兰各个部位 的温度（即法兰盘、锥颈和承接口部分的温度），可实时得到其外部温度边界条件。
【附图说明】
[0020] 图1为一种高温法兰偏转角测试系统的整体结构示意图。
[0021] 图2为上法兰与上测量板连接后的整体的仰视图。
[0022] 图3为上测量板上光学传感器的位置分布示意图。
[002引 图中；1-螺栓、2-垫片、3-上法兰、4-加压装置、5-阀口、6-排气阀、7-上盲板、 8-加热装置、9-光学传感器、10-上延伸圆棒、11-上测量板、14-激光测距仪、15-下测量 板、16-封装外壳、17-下延伸圆棒、18-下法兰、19-集成电柜、20-下盲板、21-温度传感器、 22-压力传感器、23-底流口阀口、24支撑杆、25-红外线测温仪。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步的说明（如图1、2)。
[00巧]一种高温法兰偏转角测试系统，它主要包括为测量、监测对象的高温法兰，所述高 温法兰主要由上法兰3和下法兰18采用螺栓1连接而成（所述高温法兰中的上、下法兰3、 18 -般都是由法兰盘、锥颈和承接口构成的一体成型结构），上法兰3和下法兰18之间采 用垫片2进行密封；
[0026] 它还包括高温高压模拟机构（高温高压模拟机构用于在高温法兰内部模拟高温 高压工况）和法兰偏转角测试机构；
[0027] 所述高温高压模拟机构包括分别焊接在上法兰3和下法兰18端部的上盲板7和 下盲板20,并且共同组成高温法兰的内部密封空间；所述上盲板7通过管道连接有一个加 压装置4,该加压装置4用于向密封空间内充入介质加压（即提供高压环境），并且在该管 道上设置有一个阀口 5,所述上盲板7上还设置有一个排气阀6 ;所述下盲板20上设置有一 个底流口阀口 23 ;所述高温高压模拟机构中还包括温度传感器21、压力传感器22和电加 热装置8,并且都由一个集成电柜19来控制和显示（所述集成电柜19内设有开关和单片 机）；所述电加热装置8位于上述密封空间内，用于给密封空间内的介质加热（即提供高温 环境），并且电加热装置8的开关及加热力度均由集成电柜19控制；所述温度传感器21和 压力传感器22安装在下盲板20上，分别用于监控上述密封空间的温度和压力，并且温度传 感器21和压力传感器22监控来的数据通过集成电柜19内的单片机（显示）反馈出来；
[0028] 所述法兰偏转角测试机构包括（坚硬且耐高温的）上延伸圆棒10和下延伸圆棒 17,分别一上一下正对布置（即位于同一立面上）在上、下法兰3、18的法兰盘上，所述上、 下延伸圆棒1〇、17的一端与法兰盘外沿焊接连接，并且与法兰盘的直径共线（即位于法兰 盘直径直径的延长线上）；所述上、下延伸圆棒1〇、17的另一端分别焊接有上测量板11和 下测量板15,上、下测量板11、15上下平行对称布置，并且与法兰盘平行；所述上测量板11 为正方形（的薄板），在其四个角处W及四边中点处均设置有激光测距仪14的光学传感器 9,用于测量与下测量板15之间的距离（所述下测量板15没有附属部件，仅起配合测距的 作用）。所述上、下延伸圆棒1〇、17选用硬度高、强度大、耐高温的材料，可直接与高温法兰 接触，同时可W有效的散失热量，保证上、下测量板11、