一种用于检测阀门内漏量的稳压系统的制作方法

本发明涉及管道稳压控制技术领域，特别涉及一种用于检测阀门内漏量的稳压系统。

背景技术：

随着我国现代工业地快速发展，基础工业对于石化能源的需求日益增长，国家开始大规模投资建设石化油气站场。至今，我国的石化油气管道总里程位列世界第三，石化工业整体的技术水平开始进入世界先进行列。石化管场站中的阀门是控制介质输运的重要设备，起着保护整个管道系统正常运行的重要作用，随着阀门使用年限的增长，输运介质对密封端面的腐蚀以及人为不当操作等原因，阀门常常出现内漏现象，造成原油和天然气的浪费、影响油气站场计量和整个管网工艺流程的正常运行。因此，对于石化站场阀门实现内漏量实时监测具有重要的现实意义，而为了模拟现实管道的运行工况，需要在阀门内漏量监测试验中保持阀门上游压力稳定，本发明提出一种用于测试阀门内漏量的稳压系统的设计方法。

为了解决阀门内漏量试验装置的稳压问题，我国研究人员提出了许多稳压装置的设计方法。中国专利公开呢一种立式消防稳压装置，通过在水箱内部设置液位探测器，液位探测器通过信息转换器与控制器相连，可以实现水位自动调节和水压的稳定。中国专利公开了一种快速补水稳压装置，在稳压管路上外接补水管路，利用稳压装置的控制器，实现对管网的快速补水和稳压处理。然而，现有稳压装置是通过简单的水位调节对系统进行补压，系统压力波动较大，无法实现管道高压下的实时压力调节。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于检测阀门内漏量的稳压系统，能够实现不同试验压力工况下试验阀门上游压力保持稳定。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于检测阀门内漏量的稳压系统，包括依次连接的动力装置、加压装置、测试阀门和泄露测量装置；

所述动力装置用于给测试阀门施加压力；

所述加压装置用于在动力装置压力不足情况下给测试阀门补充压力；

所述泄露测量装置用于检测测试阀门泄露量。

进一步，所述动力装置包括柱塞泵和离心泵，所述柱塞泵和离心泵并联连接，所述柱塞泵和离心泵的出口分别安装止逆阀。

进一步，动力装置输入端与水箱连接，所述水箱为圆柱形，所述水箱采用卧式安装，所述水箱底部设置弹性支撑；所述水箱内部装有液位传感器，所述水箱液位上限为h1，所述水箱液位下限h2和水箱直径d满足以下要求：

h1＝0.75d

h2＝0.25d

其中：h1为水箱液位传感器上限液位，mm；

h2为水箱液位传感器下限液位，mm；

d为水箱圆柱直径，mm。

进一步，所述加压装置包括至少2个串联的囊式稳压罐，所述囊式稳压罐顶部设有泄压阀和压力传感器；所述囊式稳压罐与压缩机相连。

进一步，所述加压装置和测试阀门设有压力检测组件，用于检测管道压力值；压力控制器通过比较管道压力值与测试阀门试验压力的大小控制加压装置工作。

进一步，设管道压力值p1，测试阀门试验压力pn，当p1＝(0.8～1)pn时，所述压力控制器控制串联的囊式稳压罐依次加载；当p1＜0.8pn时，所述压力控制器控制串联的囊式稳压罐同时加载。

进一步，所述泄露测量装置包括若干称重传感器和收集装置，若干所述称重传感器径向均布在收集装置底部，用于测量泄露量。

进一步，所述收集装置放置于集水坑里面，集水坑高度h＝1.5m，长度l＝2m，宽度w＝2m，所述收集装置四周留有0.8m的操作空间。

进一步，所述收集装置采用有机玻璃材质，所述收集装置带有排液电磁阀。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的用于检测阀门内漏量的稳压系统，采用柱塞泵和离心泵并联设置的方法，在进行阀门试验前，先开启离心泵向系统快速补水，当系统补满水后开启柱塞泵，关闭离心泵，由柱塞泵向系统打压，利用离心泵流量大，柱塞泵出口压力高的特点，可以大大缩短稳压系统达到试验工况的时间；同时，柱塞泵带有变频控制系统，通过气囊式稳压罐出口的压力传感器反馈的管路压力值来实时调节曲轴转速调节泵出口流量，控制管路压力满足试验阀门压力要求；

2.本发明所述的用于检测阀门内漏量的稳压系统，通过将两个气囊式稳压罐串联在管路中，增大系统对压力波动的缓冲能力，压力控制器通过压力传感器实时采集管路压力信号，当管路压力低于设定压力时，压力控制器发启动信号给压缩机，开启补气阀，向气囊式稳压罐中补充空气，提高气囊式稳压罐内压缩空气压力，将气囊内的水压回管路中，提高管路压力。当管路压力高于试验压力时，气囊式稳压罐泄压阀开启，将气囊式稳压罐内压力降低到试验压力。

3.本发明所述的用于检测阀门内漏量的稳压系统，通过设置不同口径试验阀门管路，可以实现测试不同压力工况，不同口径阀门的内漏试验。

附图说明

图1为本发明所述的用于检测阀门内漏量的稳压系统原理图。

图2为本发明所述的用于检测阀门内漏量的稳压系统的稳压流程图。

图中：

1-水箱；2-液位传感器；3-第一电动阀；4-柱塞泵；5-第一逆止阀；6-离心泵；7-第二逆止阀；8-第二电动阀；9-第一压力传感器；10-第一泄压阀；11-第二压力传感器；12-第一气囊式稳压罐；13-第一补气阀；14-第二泄压阀；15-第二压力传感器；16-第二气囊式稳压罐；17-第二补气阀；18-压缩机；19-压力控制器；20-计算机；21-第三电动阀；22-第三压力传感器；23-先导式减压阀；24-第四压力传感器；25-第四电动阀；26-第一试验阀门；27-第二试验阀门；28-第三试验阀门；29-第四试验阀门；30-收集装置；31-液位传感器；32-排液电磁阀；33-称重传感器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，本发明所述的用于检测阀门内漏量的稳压系统，包括水箱1、第一电动阀3、柱塞泵4、离心泵6、第一逆止阀5、第二逆止阀7、第一气囊式稳压罐12、第二气囊式稳压罐16、压缩机18、压力控制器19、先导式减压阀23、第一试验阀门26、第二试验阀门27、第三试验阀门28、第四试验阀门29和收集装置30。所述水箱1出口与第一电动阀3相连，第一电动阀3出口分成两路，一路与柱塞泵4相连，另一路与离心泵6相连，柱塞泵4出口与第一逆止阀5相连，离心泵6出口与第二逆止阀7相连，第一逆止阀5和第二逆止阀7出口汇成一路，再与第二电动阀8相连，第二电动阀8出口与第一气囊式稳压罐12相连，第一气囊式稳压罐12通过管路与第二气囊式稳压罐16串联，第二气囊式稳压罐16出口经过第三电动阀21、先导式减压阀23和第四电动阀25顺次连接，第四电动阀25出口分成四路，第一试验阀门26、第二试验阀门27、第三试验阀门28、第四试验阀门29并联，出口汇成一路与收集装置30相连。先导式减压阀23两端设有第三压力传感器22和第四压力传感器24。

所述水箱1为圆柱形，所述水箱1采用卧式安装，所述水箱1底部设置弹性支撑；所述水箱1内部装有液位传感器2，所述水箱1液位上限为h1，所述水箱1液位下限h2和水箱1直径d满足以下要求：

h1＝0.75d

h2＝0.25d

其中：h1为水箱1液位传感器2上限液位，mm；

h2为水箱1液位传感器2下限液位，mm；

d为水箱1圆柱直径，mm。

当水箱1液位低于水箱液位下限h2时，开始向水箱补水，液位高于水箱液位上限h1时，停止向水箱补水。

第一气囊式稳压罐12上安装第一泄压阀10和第一压力传感器11；第二气囊式稳压罐16上安装第一泄压阀14和第一压力传感器15；第一气囊式稳压罐12通过第一补气阀13与压缩机18相连，第二气囊式稳压罐16通过第二补气阀17与压缩机18相连，压力控制器19一端连接压缩机18、第三压力传感器22和第四压力传感器24，另一端连接计算机20。

压力控制器19通过比较管道压力值与测试阀门试验压力的大小控制加压装置工作。设管道压力值p1，测试阀门试验压力pn，当p1＝(0.8～1)pn时，所述压力控制器19控制串联的第一气囊式稳压罐12和第二气囊式稳压罐16依次加载；当p1＜0.8pn时，所述压力控制器19控制第一气囊式稳压罐12和第二气囊式稳压罐16同时加载。

收集装置30底部装有称重传感器33，称重传感器呈120°夹角径向布置在收集装置底部，称重传感器33材质为合金钢，可以直接放置于基础地面上。收集装置30侧面装有液位传感器31，底部还装有排液电磁阀32，水位高于液位上限时，排液电磁阀32自动打开，水位低于液位下限时，排液电磁阀32关闭。

如图2所示，阀门试验开始，第三压力传感器22检测到管道压力低于阀门试验压力，启动空气压缩机18，当p1＝(0.8～1)pn时，先开启第一补气阀13，再延时开启第二补气阀17，可根据阀门试验压力需求开启补气阀。

当p1＜0.8pn时，同时开启第一补气阀13和第二补气阀17，对气囊式稳压罐进行快速补气。当压力传感器22和压力传感器24检测到气囊式稳压罐内压力≥阀门试验压力时，关闭第一补气阀13和第二补气阀17，关闭空气压缩机18，开始阀门压力试验。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。