专利名称：井口装置超高压气密封试验系统的制作方法
技术领域：
实用新型涉及石油井口压力测试设备，准确地说是用于采油树和防喷器等井口装置的气密性测试的试验设备。
背景技术：
根据中国石油行业相关标准，采油树和防喷器等采油(气)石油机械产品出厂均需做气密性试验，以检测产品的密封性能，具体判定方法是将被测试工件连接到试压装置，并向工件中充入最高210MPa的气体，将试验工件沉入水中，看是否有由于工件泄露而形成的气泡从水面冒出，同时试验装置要能检测试验过程中试验工件内的气体泄露导致的压力下降值的大小。现有的测试设备，均采用高压电动柱塞泵作为压力源，系统压力调节采用手动的 安全溢流阀调节，设备控制采用手动控制方式，因此普遍存在如下缺陷。I、压力控制精度不高。2、高压压缩机电机功率大，能耗高。3、没有压力传感器，只能靠指针式压力表观察试验压力大小。4、不能自动生成带有压力-时间试验曲线的试验报告。5、没有视频监控系统，需要人工观察试验工件是否有气泡冒出。6、没有超压报警停机功能，存在安全隐患。
发明内容因此，为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种井口装置超高压气密封试验系统，该系统能够采用气动增压泵作为压力源，采用闭环控制系统，压力控制精度高，且能实时监测试验压力，保证试验过程安全可靠。本实用新型的另一个目的在于提供一种井口装置超高压气密封试验系统，该系统操作维护方便，采用压缩空气驱动，能耗低。为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下。一种井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于该系统包括有加压系统、闭环控制系统，加压系统包括有气体入口端、气动增压泵、电磁阀、进气气控阀及试压口 ；所述闭环控制系统包括有减压阀、压力表、电磁阀、高压气控阀、泄压气控阀和压力传感器；气体入口端包括有驱动气口和预增气口，其中，驱动气口连接过滤器、调压阀、电磁阀，电磁阀再连接于气动增压泵的驱动气口，预增气口连接于进气气控阀，通过进气气控阀直接接气动增压泵的预增气口，预增气并行一路连接经过减压阀、压力表，气动增压泵出口接有高压气控阀，高压气控阀连接于试压口，压力传感器接于试压口 ；卸压口连接泄压气控阀、过滤器，并行连接手动泄压阀。本实用新型采用气动增压泵作为压力源，气动增压泵采用压缩空气作为动力驱动，输出压力大小与驱动空气压力成比例关系，驱动空气压力大小采用低压减压阀控制，能耗低，气动增压泵出口气控阀二后接压力传感器，压力传感器可以实时监测试验压力以实现试验压力的闭环控制，提高控制精度。所述驱动气口为O. 7MPa气体入口端，预增气口为12_35MPa气体入口端，所述两个气体入口端并联于气动增压泵，O. 7MPa用于驱动泵动作增压，12-35MPa用于被增压到所需要压力的高压气源，而且采用高低压可选双气体输入或预充，实现高低压试验，能够提高设备输出流量，提高试压效率。所述的预增气口连接有高压截止阀，高压截止阀并联于进气进气气控阀、分别连接到气动增压泵上，可以实现手动和自动独立的增压介质供气或预充工作。所述气动增压泵的出口端连接有出口截止阀和高压气控阀，气动增压泵与驱动气口( O. 7MPa气体入口端)之间设置有入口截止阀，入口截止阀并联于电磁阀，可以和电磁阀分别独立工作，自动和手动实现泵的运行和停止。上述的出口截止阀并联有高压气控阀，同时高压气控阀连接有电磁阀二，电磁阀再连接于低压减压阀一上，低压减压阀一连接于驱动气口。气控阀配合电磁阀使用，可以实 现高压阀门的远程自动控制；因此，本实用新型可以采用手动控制和计算机自控控制两种控制方式，输出压力可以任意设置，整个试验过程可以在计算机上操作完成，在停电的情况下，也可以手动操作设备进行试验。所述气动增压泵的出口端，还连接有卸压口，且卸压口前设置有卸压截止阀和泄压气控阀，电磁阀三串联于泄压气控阀上，气动增压泵的出口端，通过高压气控阀和截止阀二同时接到卸压口，所以系统带有手动和自动两套卸压系统，可以保证在意外情况下，自动卸压失效时，能紧急手动卸压。所述气体入口端还连接有低压减压阀，低压减压阀再连接到气动增压泵。气动增压泵连接有安全溢流阀，如果出现超压情况，可以通过安全溢流阀自动卸压，保障安全。气体入口端的驱动气口和预增气口均设置有过滤器，以过滤掉气体中的杂质。气体增压泵预增气路上设置有高压减压阀。气体增压泵并行设置一路带单向阀的预充管线。该装置还设有视频监控系统，视频监控系统包括高清摄像机、硬盘录像机和监视器，只需要人工观察试验工件远程观察是否有气泡冒出。本实用新型采用上述方案产生的有益效果在于实现压力的闭环控制，控制精度提高，试验数据更准确；实现全自动远程控制，操作人员不用靠近高压管路及阀门，提高安全性，并减轻操作人员的劳动强度；气动增压泵体积小，操作维护方便，采用压缩空气驱动，能耗低。通过设置视频监控系统后，观察试验产品的泄露情况使用视频监控系统，只需要人工观察试验工件远程观察是否有气泡冒出即可。
图I为本实用新型实施的系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图I系统原理示意图所示，对本实用新型的具体实施做详细说明。[0029]如图I所示，本实用新型实现的一种井口装置超高压气密封试验系统，该系统包括有加压系统、闭环控制系统和视频监控系统。加压系统包括有气体入口端32、33、气动增压泵18、电磁阀4、进气气控阀12及试压口 31 ;闭环控制系统包括有高压减压阀2，电磁阀
4、气控阀21和27、压力传感器24和压力表23 ;视频监控系统包括高清摄像机29、外设的硬盘录像机和监视器。其中，加压系统有两个气体入口端驱动气口和预增气口，驱动气口为O. 7MPa气体入口端32，预增气口为12-35MPa气体入口端33，O. 7MPa气体入口端32和12_35MPa气体入口端33分别连接气动增压泵18。其中，O. 7MPa气体入口端32先依次接过滤器I、低压减压阀2、压力表3，再通过并联的电磁阀4和入口截止阀5连接到气动增压泵18上；12-35MPa气体入口端33先依次接过滤器6、压力表7、高压减压阀8、压力表9、并联的气控阀12和截止阀10连接到气动增压泵18上。 驱动气口管路上面连接有的压力表3，用以监控驱动泵工作的压力大小。预增气管路上面连接有的压力表7，用于监控预增气的进气压力大小；还连接压力比表9、用于监控高压减压阀的调节压力大小。闭环控制系统包括有高压减压阀2，电磁阀4、气控阀21和27、压力传感器24和压力表23。所述闭环控制系统包括有减压阀2、电磁阀4、气控阀21、气控阀27和压力传感器24，预增气口 33通过并行的管路连接至气动增压泵18，电磁阀4控制气动增压泵18工作，气动增压泵18出口连接有气控阀21用于截断，气控阀21后再连接有气控阀27，气控阀27连接于卸压口 30，用于卸荷；气控阀21通过电磁阀22连接到自动控制系统上；试压口 31还连接有压力传感器24进入控制系统进行压力反馈。气动增压泵18出口接有一个安全溢流阀19，如果出现超压情况，可以通过安全溢流阀自动卸压，保障安全。气动增压泵18出口还接有出口截止阀21，然后再接压力表23和压力传感器24，压力传感器可以实时监测试验压力；试压口 31 —般设置于试验水池旁，通过高压软管连接至试验工件，而且试验水池上方和水下装设摄像头29，以对环境和试验密封状况进行监控。气动增压泵18的出口端，还连接有卸压口 30，且卸压口前设置有卸压截止阀25和过滤器26、气控阀27，电磁阀28连于气控阀27上，所以系统通过泄压截止阀25和气控阀27带有手动和自动两套卸压系统，可以保证在意外情况下，自动卸压失效时，能紧急手动卸压。预增气口 33有连接有高压减压阀8、气控阀12再连接到气动增压泵18。预增气口 33还有气控阀12和截止阀10并联再连接到气动增压泵18。气动增压泵18进气口和出气口之间连接有单向阀17，在泵后端压力低于前端压力时自动先行预充，预充完成后泵启动进行增压工作。预增气口 33后还设置有过滤器6，以过滤掉预增气体中的杂质。驱动气口 32还设置有过滤器1，以过滤掉驱动气体中的杂质。泄压口 30还设置有过滤器26，以过滤掉排放气体中的杂质。自动控制系统还控制电磁阀13，电磁阀13连接有压力表16、减压阀15和过滤器14，而过滤器14连接于驱动气口 32。[0044]本实用新型采用手动控制和计算机自控控制两种控制方式，使输出压力可以任意设置，整个试验过程可以在计算机上操作完成，在停电的情况下，也可以手动操作设备进行试验。具体的试验过程如下。手动试验过程从气体入口端32、33将O. 7MPa的压缩空气气源和12_35MPa的高压气源分别连接到本实用新型上；将试验工件连接到系统的试压口 31，并将试验工件放入试验水池中；将卸压截止阀25关闭，打开高压出口截止阀20，让高压气源充入试验工件，当压力表9和压力表23的压力值一致后，打开入口截止阀5，并缓慢顺时针方向调节低压减压阀2，此时气动增压泵18开始工作，压力表23会显示试验压力持续升高。当压力表23显示的压力值达到需要的试验压力时，停止调节低压减压阀2，关闭出口截止阀20，关闭入口截止阀5，泵停止工作开始保压，保压期间注意观察试验水池是否有气泡冒出。保压时间结束后，打开卸压截止阀25，将工件内的压力完全卸除掉，试验结束，起吊试验件。 自动试验过程从气体入口端32、33将O. 7MPa的压缩空气气源和12_15MPa的高压气源分别连接到本实用新型；将试验工件连接到试压口 31，并将试验工件放入试验水池中。关闭设备上的所有手动阀门(所有的截止阀)。将低压减压阀2的输出压力调节至
O.7MPa，高压减压阀8的输出压力调节至低压测试压力值，开启电脑和视频监控系统，将相关试验参数设置完成后，开始试验。先进行低压密封性能试验，保压时间到将高压减压阀调至最高压力，控制电脑会按照预先设置试验参数自动运行试验软件，依次进行预充和增压动作,此时所有的试验过程由计算机控制完成,并能实时显示压力-时间试验曲线。操作人员可以通过视频监控系统的监视器观察试验工件是否有泄露。试验结束后，系统自动卸压，并生产试验报告,此时试验完毕。通过本实用新型，能够实现压力闭环控制系统，控制系统通过检测压力传感器24的实时压力大小，并与设定输出压力值进行比较，压力如果小于设定值，控制系统输出控制信号，控制电磁阀4开启，从而控制增压泵18继续加压，当接近设定压力值的95%时，控制系统调整电磁阀4来降低气体增压泵的工作频率，降低加压系统的加压速率，直至压力传感器24测到输出压力与设定压力值接近，关闭气控阀21 ;系统通过控制电磁阀4和阀21来实现输出压力与设定值的误差不超过O. 5%范围内，控制精度提高，试验数据更稳定准确；而且还可以实现全自动远程控制，操作人员不用靠近高压管路及阀门，提高安全性，并减轻操作人员的劳动强度；同时，气动增压泵体积小，操作维护方便，采用压缩空气驱动，能耗低。总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于该系统包括有加压系统、闭环控制系统，加压系统包括有气体入口端、气动增压泵、电磁阀、进气气控阀及试压口 ；所述闭环控制系统包括有减压阀、压力表、电磁阀、高压气控阀、泄压气控阀和压力传感器；气体入口端包括有驱动气口和预增气口，其中，驱动气口连接过滤器、调压阀、电磁阀，电磁阀再连接于气动增压泵的驱动气口，预增气口连接于进气气控阀，通过进气气控阀直接接气动增压泵的预增气口，预增气并行一路连接经过减压阀、压力表，气动增压泵出口接有高压气控阀，高压气控阀连接于试压口，压力传感器接于试压口 ；卸压口连接泄压气控阀、过滤器，并行连接手动泄压阀。
2.如权利要求I所述的井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于所述驱动气口为O.7MPa气体入口端，预增气口为12-35MPa气体入口端，所述两个气体入口端并行连接至气动增压泵。
3.如权利要求I所述的井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于所述的气动增压泵的出口连接有高压截止阀，高压截止阀并联于高压气控阀，然后再连接到气动增压泵高压出口上。
4.如权利要求I所述的井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于所述气动增压泵的驱动气口之间设置有入口截止阀，入口截止阀并联于一电磁阀。
5.如权利要求I所述的井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于气体增压泵预增气入口上并联有截止阀和进气气控阀一，同时气控阀连接有电磁阀，其前端接于高压减压阀。
6.如权利要求I所述的井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于所述气动增压泵的出口端，还连接有卸压口，且卸压口前设置有卸压截止阀和气控阀三，电磁阀三串连接于气控阀三上，气动增压泵的出口端，通过气控阀二和截止阀二同时接到卸压口。
7.如权利要求I所述的井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于气动增压泵的出口连接有安全溢流阀。
8.如权利要求I所述的井口装置超高压气密封试验系统，其特征在于气体入口端的驱动气口和预增气口均设置有过滤器。
专利摘要本实用新型是一种井口装置超高压气密封试验系统，该系统包括有加压系统、闭环控制系统，加压系统包括有气体入口端、气动增压泵、电磁阀、进气气控阀及试压口；所述闭环控制系统包括有减压阀、电磁阀、高压气控阀、泄压气控阀和压力传感器。本实用新型采用气动增压泵作为压力源，气动增压泵采用压缩空气作为动力驱动，输出压力大小与驱动空气压力成比例关系，驱动空气压力大小采用减压阀控制，能耗低，气动增压泵出口接压力传感器，压力传感器可以实时监测试验压力以实现试验压力的闭环控制，提高控制精度；本系统可实现低压快速填充，提升测试效率。
文档编号G01M3/06GK202631201SQ20122017084
公开日2012年12月26日 申请日期2012年4月23日 优先权日2012年4月23日
发明者杨平 申请人:深圳市亿威仕流体控制有限公司