一种用于声发射检测的综合实验装置的制作方法

本实用新型属于石油化工检测设备技术领域，尤其涉及一种用于声发射检测的综合实验装置。

背景技术：

在石油化工行业中，成套装置一般由动设备、静设备、管道、仪表阀门等组成。其中静设备类型众多，如常压储罐、实现工艺过程所需要的各种密闭容器(一般指压力容器)是主要生产设备。一旦盛装高温、高压、易燃、易爆、有毒、有害物料的储罐、各种压力容器、管道发生爆炸或泄漏，往往并发火灾和中毒等灾难性事故，造成严重的环境污染，给社会经济、生产和人民生活带来损失和危害，直接影响社会安定。所以定期检查、在线、及早发现此类设备的缺陷对于装置安全、稳定、长周期运行有重要意义。声发射检测方法是非常重要的一种无损检测方法，是根据被检材料内部发出的应力波来判断内部损伤发展程度的一种动态、在线、一次性、整体的检测，在石油化工设备检测领域应用广泛。

综上所述，现有技术存在的问题是：声发射检测技术本身对检测人员的要求较高，要求检测人员检测经验丰富，要求检测人员对检测过程及检测过程中可能出现的问题做到及时正确处理。因此，对于刚开展声发射检测技术或想深入科学研究的使用者来说，室内实验是一种很重要的研究和熟悉技术的手段；因此，需要设计一套室内的、能模拟储罐、管道、压力容器等石油化工典型设备的实验装置来开展声发射检测技术及科学研究工作。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种用于声发射检测的综合实验装置。

本实用新型是这样实现的，一种用于声发射检测的综合实验装置，所述用于声发射检测的综合实验装置包括储罐、实验管道及压力容器；所述储罐、管道、压力容器上均可安装固定声发传感器；

所述储罐、实验管道及压力容器通过管道依次首尾连接；所述实验管道上焊接有多个出料阀。

进一步，所述储罐包括由罐壁构成的储罐罐体；所述储罐罐体的上部有罐顶、下部有罐底；所述储罐本体相关位置上可安装声发射传感器；所述储罐的罐壁上分别安装有液位计、温度计；所述液位计通过法兰连接在罐壁开孔上；所述温度计通过螺纹连接在罐壁接管上；所述罐底上通过管道连接有底排空球阀；所述罐顶上分别开有进料口和人孔；

所述人孔由补强圈、拉手和活页组成；所述补强圈焊接在人孔外圆周上；拉手和活页均焊接在人孔盖上；活页与人孔侧壁铰接；所述储罐的罐底悬空。

进一步，所述用于压力容器声发射检测的实验装置设置有满足声发射传感器的耦合界面和压力容器附件；所述声发射传感器通过磁性吸座固定在所述压力容器上；所述压力容器可以卧式、可以立式。

所述压力容器由压力容器主体的筒体构成以及两端的封头组成；所述压力容器主体筒体上焊接有压力表座；所述有压力表座上通过螺纹连接有压力表。

进一步，所述实验管道上焊接有四个出料阀；所述储罐依次经液体增压机增压、稳压罐、过滤器、第一球阀连接实验管线；实验管线再经第二球阀连接压力容器；所述压力容器经第二球阀、回流管道连接储罐。

本实用新型的优点及积极效果为：

1、与现场检测相比，所述的综合实验装置的规模远远小于现场的设备，且能满足人员熟悉检测技术及科学研究的需要，并能为现场检测提供理论参考。节约了检测人员培训费用。

2、与现有的技术相比，所述综合装置即可以根据需要自己设定检测环境，为检测人员提供了大量、丰富的声发射数据，提高了检测人员的检测水平，并可深入科学研究。

3、与现有的技术相比，所述实验装置可以针对单一的设备进行分析，如独立研究储罐、管道、压力容器的故障声发射信号，也可以对一整套系统进行整体研究，让物料在整套系统中循环流动，对系统的工况进行声发射技术动态故障诊断。

4、与现有的技术相比，所述实验装置能进行可控的加压、保压且实验装置的压力最高不超过2MPa且装有安全阀，装置的安全系数较高，能较好的模拟现场装置带压的工况。

5、本发明实现了储罐、管道、压力容器工作环境和声发射信号的模拟，以便对设备的各种类型的声发射信号进行观察，满足室内实验需求和可控、可重复实验要求，为声发射检测应用和科学研究提供实验平台。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的用于声发射检测的综合实验装置示意图。

图2是本实用新型实施例提供的储罐结构图。

图3是本实用新型实施例提供的储罐俯视图。

图4是本实用新型实施例提供的压力容器结构图。

图中：1、储水罐；1-1储罐本体；1-2、罐顶；1-3、罐底；1-4、第一进水口；1-5、人孔；1-6、补强圈；1-7、拉手；1-8、活页；1-9、液位计；1-10、温度计1-11、第一出料口；1-12、支撑脚；1-13、罐底排空球阀；2、实验管线； 3、压力容器；3-1、椭圆封头；3-2、压力容器主体；3-3、第二进水口；3-4、第二出料口；3-5管口；3-6、管；3-7、对焊法兰；3-8、鞍座；3-9、压力表座；3-10、排空阀座；3-11、双头螺栓；3-12、凸面法兰；3-13、凹面法兰；3-14、缠绕垫 3-14；4、液体增压机；5、稳压罐；6、和过滤器；7、第一球阀；8、第二球阀； 9、第三球阀；10、回流管线。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施方案以水为介质。

如图1所示，本实用新型实施例提供的用于声发射检测的综合实验装置，主要由储水罐1、实验管线2和压力容器3组成。实验管线2上面设有四个泄漏点。储水罐1和实验管线2之间有液体增压机4、稳压罐5和过滤器6和第一球阀7。实验管线2与压力容器3之间设有第二球阀8。压力容器3和储水罐1之间设有第三球阀9和回流管线10。

水流进储水罐1，储水罐1的水装满后流出，流经液体增压机4增压后，再经过稳压罐5稳压，通过过滤器6过滤杂质，流经第一球阀7，再流进实验管线2，流经第二球阀8后，流进压力容器3，流出压力容器3后经第三球阀9和回流管线10就回到储水罐1。实验者可以根据不同的研究对象在任意位置设置任意数量的传感器。此外，当水在实验装置中循环流动时，可以在实验管线2中打开泄漏点，分析泄漏对管线的影响。实验者还可以在储水罐1、实验管线2和压力容器3中布置传感器，当水在实验装置中循环流动时，利用整套实验装置进行在线带压装置的AE检测与评价。

如图2和图3所示，所述储水罐包括有罐壁构成的储罐本体1-1，和固定在本体1-1上、下端的罐顶1-2和罐底1-3。罐顶1-2上设有第一进水口1-4和人孔 1-5，人孔1-5由补强圈1-6、拉手1-7和活页1-8组成。储罐本体1-1罐壁上设有液位计1-9、温度计1-10和第一出水口1-11。罐底1-3设有支撑脚1-12和罐底排空球阀1-13。储罐本体1-1、罐顶1-2、罐底1-3和支撑脚1-12的连接方式均为焊接。液位计1-9是在罐壁上开孔通过法兰连接，温度计1-10是在罐壁上开孔通过螺纹连接。

在本实施方式中，储水罐上没有设置固定的传感器，实验者可以根据对储水罐研究部位的不同在任意位置设置任意数量的传感器。此外，还可以打开罐底排空球阀1-13来分析泄漏对储罐的影响，还可以通过调节罐底排空球阀1-13 的开度来分析不同的泄漏程度对储罐的影响。除了储水罐本身具有的泄漏信号的模拟，实验者还可以根据实验的需要，在储水罐上任意位置做断铅信号、摩擦信号的模拟。

如图4所示，所述压力容器包括有两个椭圆封头3-1和由筒体构成的压力容器主体3-2。筒体上设有第二进水口3-3和第二出水口3-4。第二出水口由管口 3-5和管3-6组成。管口3-5设有安全阀，管3-6与外界通过对焊法兰3-7连接。筒体上还设有鞍座3-8、压力表座3-9和排空阀座3-10。筒体3-2一端与一个椭圆封头3-1通过双头螺栓3-11、凸面法兰3-12、凹面法兰3-13和缠绕垫3-14组成。

在本实施方式中，压力容器上没有设有固定的传感器，实验者可以根据实验需求在任意位置设置任意数量的传感器。此外，压力容器还可以通过注水来做升压、保压实验。除了升压、保压实验外，还可以在压力容器的任意位置模拟断铅、摩擦、敲击等信号。

本实用新型实施例提供的用于声发射检测的综合实验装置，所述储水罐及压力容器上均可根据检测需要用磁性吸座固定上声发射传感器，并连接进入声发射检测采集系统。

整套装置系统进行在线声发射检测与评价，对储罐、管道及压力容器中任一设备进行独立的声发射在线检测实验。

对储罐、实验管道及压力容器中的任一设备进行多种工况的模拟，实现对多种不同类型声发射源信号的模拟；或对同一工况进行重复实验和对多种工况进行组合实验，对不同声发射源信号进行对比和分析；

对储罐、实验管道及压力容器中任一设备，进行独立的声发射在线检测实验。

对储罐、实验管道及压力容器中任一设备进行加压、保压、降压等声发射实验。

还可对储水罐、实验管道及压力容器构成的整套系统进行在线声发射检测与评价。

还可对储罐、实验管道、压力容器任一设备进行声发射检测与评价。

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。