螺栓法兰连接系统的测漏装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种螺栓法兰连接系统的测漏装置，用于测试高温下螺栓法兰连接系 统的泄漏率。
【背景技术】
[0002] 螺栓法兰连接是压力容器和管道设备中常见的连接方式，螺栓法兰连接是指通过 螺栓将两个法兰压紧并通过垫片使两个法兰密封。螺栓法兰连接广泛的应用于石油、化工、 航天航空等各行各业中，由于螺栓法兰连接系统长期工作在高温高压的工作环境下，所以 螺栓法兰容易产生螺栓伸长、法兰翘曲、垫片变形等问题，而这些问题都会使螺栓法兰连接 系统在一定程度上产生泄漏，若系统产生泄漏则很有可能造成经济损失和安全事故。
[0003] 为了提高螺栓法兰连接系统的紧密性，需要得到螺栓法兰连接系统在高温下的泄 漏率数据，因此需要设计专门的装置测试高温下螺栓法兰连接系统的泄漏率。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种螺栓法兰连接系统的测漏装置，该装置结构简单、操作 方便，既能检测螺栓法兰连接系统是否存在泄漏现象，又能精确地计算出螺栓法兰连接系 统的泄漏率。
[0005] 本发明所采用的技术方案是：
[0006] -种螺栓法兰连接系统的测漏装置，包括相互连接的左管道和右管道、将左管道 和右管道连接的左法兰和右法兰、压紧左法兰和右法兰的螺栓以及用于密封的垫片；所述 左管道和右管道的非连接端均封闭并在内部形成密封腔，密封腔的内部设有加热机构，密 封腔的外部设有高压储气罐，高压储气罐通过管道依次连接平衡阀和流量计并最终与密封 腔连通，所述测漏装置还包括用于测量密封腔内部温度和压力的传感器。
[0007] 作为本发明的进一步改进，所述螺栓上连接有用于测量螺栓伸长量的第一直线位 移传感器，所述垫片上连接有用于测量垫片压缩量的第二直线位移传感器，所述左法兰和 右法兰配合的连接有用于测量法兰转角的角位移传感器。
[0008] 作为本发明的进一步改进，所述的第一直线位移传感器和第二直线位移传感器均 为LVDT，所述角位移传感器为RVDT。
[0009] 作为本发明的进一步改进，所述高压储气罐与平衡阀之间的管路上设有缓冲罐， 所述缓冲罐上设有压力表和温度传感器。
[0010] 作为本发明的进一步改进，所述缓冲罐上还设有调压阀和泄压阀。
[0011] 作为本发明的进一步改进，所述流量计与密封腔之间的管路上设有换热器。
[0012] 作为本发明的进一步改进，所述换热器为套管式换热器，所述套管式换热器由水 箱提供冷却源。
[0013] 作为本发明的进一步改进，所述高压储气罐内的气体为氦气。
[0014] 作为本发明的进一步改进，所述加热机构为加热电阻，加热电阻密封的穿过左管 道或右管道并与温度控制箱电连接。
[0015] 本实用新型的有益效果是：
[0016] 1.工作时，高压储气罐向密封腔内输送气体，通过加热机构加热密封腔内的气体 并实时监测密封腔内气体的温度和压力值，当达到待测温度时，保持待测温度并保压足够 的时间，此时，若高压储气罐与密封腔内的气体满足气态平衡方程（表现为密封腔内气体 的压力值不变），则没有发生泄漏，若高压储气罐与密封腔内的气体不满足气态平衡方程 (表现为密封腔内气体的压力值变小），则发生泄漏；气体从密封腔泄漏会影响密封腔的压 力，通过平衡阀调节管道两侧的压力，密封腔内泄露多少气体就会从高压储气罐里补充多 少气体，通过流量计检测气体的体积变化量，通过体积变化量得到体积变化率（通过体积 变化率表示泄漏率），即可精确求得泄露率。该装置结构简单、操作方便，既能检测螺栓法兰 连接系统是否存在泄漏现象，又能精确计算出不同压力和温度条件下的泄漏率，对于提高 螺栓法兰连接系统的紧密性研究具有参考意义。
[0017] 2.通过传感器监测不同压力和温度条件下螺栓的伸长量、垫片压缩量和法兰的转 角，可以求得螺栓的预紧力和垫片的应力等数据，为螺栓、垫片和法兰优化和改进提供了数 据支持。
[0018] 3.高压储气罐内压力较大，如果直接接入平衡阀会对平衡阀造成损伤，影响工作 寿命，因此在高压储气罐与平衡阀之间的管路上设有缓冲罐可以起到缓冲作用，同时压力 表和温度传感器可以实时检测缓冲罐内的温度和压力。
[0019] 4.缓冲罐上设置调压阀用于调节缓冲罐内的压力，进一步保证平衡阀的安全工 作。
[0020] 5.由于密封腔内的高温气体会影响流量计的测量，因此在流量计与密封腔之间的 管路上设置的换热可以起到换热降温的作用，保证了流量计的测量精度。
[0021] 6.采用氦气作为高压储气罐内的气体，加热至高温不会产生危险，安全可靠。
【附图说明】
[0022] 图1是本发明的结构示意图。
[0023] 图2是本发明中第一直线位移传感器、第二直线位移传感器和角位移传感器的安 装示意图。
[0024] 图中：1_高压储气罐；2-阀门；3-压力表；4-泄压阀；5-缓冲罐；6-调压阀；7-温 度传感器；8-微压平衡阀；9-微量体积流量计；10-套管式换热器；11-水箱；12-温度控 制箱；13-盲板；14-左管道；15-密封腔；16-加热电阻；17-左法兰；18-垫片；19-螺栓； 20-右法兰；21-右管道；22-左支架；23-用于测量密封腔内部温度和压力的传感器；24-右 支架；25-第一直线位移传感器；26-手动开关；27-第二直线位移传感器；28-角位移传感 器;A-数据采集系统。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0026] 如图1所示，一种螺栓法兰连接系统的测漏装置，包括相互连接的左管道14和右 管道21 (左管道14和右管道21分别通过左支架22和右支架24水平支撑，保证了管道整 体的平稳，右管道21底部还设有泄压阀4)、将左管道14和右管道21连接的左法兰17和右 法兰20、压紧左法兰17和右法兰20的螺栓19以及用于密封的垫片18,所述左管道14和 右管道21的非连接端均通过盲板13焊接封闭并在内部形成密封腔15,密封腔15的内部设 有加热机构（在本实施例中，所述加热机构为加热电阻16,加热电阻16密封的穿过左管道 14与温度控制箱12电连接），密封腔15的外部设有高压储气罐1，高压储气罐1通过管道 依次连接微压平衡阀8和微量体积流量计9并最终与密封腔15连通，所述测漏装置还包括 用于测量密封腔内部温度和压力的传感器23。
[0027] 工作时，高压储气罐1向密封腔15内输送气体，通过加热机构加热密封腔15内的 气体并实时监测密封腔15内气体的温度和压力值，当达到待测温度时，保持待测温度并保 压足够的时间，此时，若高压储气罐1与密封腔15内的气体满足气态平衡方程（表现为密 封腔15内气体的压力值不变），则没有发生泄漏，若高压储气罐1与密封腔15内的气体不 满足气态平衡方程（表现为密封腔15内气体的压力值变小），则发生泄漏；气体从密封腔 15泄漏会影响密封腔15的压力，通过微压平衡阀8调节管道两侧的压力，密封腔15内泄露 多少气体就会从高压储气罐1里补充多少气体，通过微量体积流量计9检测气体的体积变 化量，通过体积变化量得到体积变化率（通过体积变化率表示泄漏率），即可精确求得泄露 率。该装置结构简单、操作方便，既能检测螺栓法兰连接系统是否存在泄漏现象，又能精确 计算出不同压力和温度条件下的泄漏率，对于提高螺栓法兰连接系统的紧密性研究具有参 考意乂。
[0028] 如图1所示，在本实施例中，所述螺栓19上连接有用于测量螺栓19伸