一种管道接头在位漏气预检测装置的制作方法

本发明涉及漏气检测领域，具体是一种管道接头在位漏气预检测装置。

背景技术：

蒸汽管道多用于热力、热电行业，管道在使用过程中应避免出现泄漏；目前，管子在安装前主要通过无损检测、水压试验或其他漏气检测设备对其密封性进行检测，管路安装时，一般采用焊接或法兰或者接头进行连接，目前缺乏专门针对安装好的接头位置进行局部在位检测的检漏装置，而管道接头处通常是蒸汽管道发生泄漏的薄弱部位，因此加强蒸汽管道接头处的泄露检测对蒸汽管道安全、稳定运行具有意义重大；而且，目前对管路进行漏气检测的设备大多使用传感器、氦质谱仪等电器元件或其他设备，其设备相对复杂且需要使用电源，对使用环境和现场工况要求较高，在实际应用过程中存在着诸多限制。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种管道接头在位漏气预检测装置，有效的解决了目前管道接头缺乏在位检测装置的问题。

其解决的技术方案是，一种管道接头在位漏气预检测装置，包括圆管，圆管的侧壁上安装有一个底部与圆管内部相通的第一活塞腔，第一活塞腔内安装有第一活塞，第一活塞上端与第一活塞腔顶部之间安装有第一压簧，第一活塞腔顶部开有一个竖向的通孔，第一活塞的上端面上旋拧有一个螺纹杆，螺纹杆的上端经通孔伸出第一活塞腔外，螺纹杆上装有一个位于第一活塞腔内的柱塞，第一活塞向上运动可使柱塞进入通孔内从而将通孔封闭；第一活塞腔的侧壁上设有一个排气孔以及一个位于排气孔下方的弹块，弹块可向内弹出，第一活塞下端向上越过弹块后继续向上运动将使排气孔打开，排气孔外孔口连接有一个喇叭；第一活塞的下表面开有第二活塞腔，第二活塞腔内安装有一个第二活塞，第二活塞与第二活塞腔顶部之间连接有一个拉簧，第一活塞的侧壁上开有一个与二活塞腔上端相通的通气孔，第一活塞腔的内壁上开有一个竖向的第一通气槽，通气孔与第一通气槽相通，第一活塞上移越过弹块的同时，通气孔越过第一通气槽的上端；第二活塞上开有一个下端与圆管内部相通第一排气道，第二活塞腔的内壁开有一个竖向的第二通气槽，第二活塞下移会使第一排气道的上端口与第二通气槽接通，第一活塞内开有一个第二排气道，第二排气道的一端与第二通气槽连通，当活塞底面越过弹块时，第二排气道的另一端与排气孔连通；圆管外安装有可向圆管内充气的充气装置。

本发明可对管道接头进行在位预检测，使用简单，且无电器元件，适用范围广。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明主视剖视图。

图3为图2中a部分放大图。

图4为初始位置时a部分的放大图。

图5为漏气报警时a部分的放大图。

图6为图3中b部分的放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图6给出，本发明包括圆管1，圆管1的侧壁上安装有一个底部与圆管1内部相通的第一活塞腔2，第一活塞腔2内安装有第一活塞3，第一活塞3上端与第一活塞腔2顶部之间安装有第一压簧4，第一活塞腔2顶部开有一个竖向的通孔5，第一活塞3的上端面上旋拧有一个螺纹杆6，螺纹杆6的上端经通孔5伸出第一活塞腔2外，螺纹杆6上装有一个位于第一活塞腔2内的柱塞7，第一活塞3向上运动可使柱塞7进入通孔5内从而将通孔5封闭；第一活塞腔2的侧壁上设有一个排气孔8以及一个位于排气孔8下方的弹块9，弹块9可向内弹出，第一活塞3下端向上越过弹块9后继续向上运动将使排气孔8打开，排气孔8外孔口连接有一个喇叭10；第一活塞3的下表面开有第二活塞腔11，第二活塞腔11内安装有一个第二活塞12，第二活塞12与第二活塞腔11顶部之间连接有一个拉簧13，第一活塞3的侧壁上开有一个与第二活塞腔11上端相通的通气孔14，第一活塞腔2的内壁上开有一个竖向的第一通气槽15，通气孔14与第一通气槽15相通，第一活塞3上移越过弹块9的同时，通气孔14越过第一通气槽15的上端；第二活塞12上开有一个下端与圆管1内部相通第一排气道16，第二活塞腔11的内壁开有一个竖向的第二通气槽17，第二活塞12下移会使第一排气道16的上端口与第二通气槽17接通，第一活塞3内开有一个第二排气道18，第二排气道18的一端与第二通气槽17连通，当活塞底面越过弹块9时，第二排气道18的另一端与排气孔8连通；圆管1外安装有可向圆管1内充气的充气装置。

所述的充气装置包括一个竖向的第三活塞腔19，第三活塞腔19内安装有一个第三活塞20，第三活塞腔19侧壁上开有吸气口21以及与圆管1内部连通的排气口22，吸气口21上装有吸气单向阀23，排气口22上装有排气单向阀24；第三活塞20的上表面连接有一个活塞杆25，圆管1外设有一个压杆26，压杆26的一端铰接在圆管1外壁上，压杆26上开有一个沿杆长方向的滑槽27，活塞杆25的上端固定有一个横杆28，横杆28置于滑槽27内。

为了防止第一活塞3转动使通气孔14和第一通气槽15错位，所述的第一活塞3的上端面的非圆心位置安装有一个竖杆29，竖杆29的上端穿出第一活塞腔2外。

所述的第一活塞腔2的内壁上开有一个径向的盲孔30，弹块9安装在盲孔30内且弹块9与孔底之间安装有一个第二压簧31，弹块9的尾部连接有一个拉杆32，拉杆32外端伸出第一活塞强2外，可通过拉杆32将弹块9拉回盲孔30内。

为了可以用于多种管径的蒸汽管道接头的检测，所述的圆管1的两端均经法兰连接有一个管头33，管头33有多种与管道规格相匹配的直径。

所述的圆管1与管头33均沿轴线剖开为上下两部分，两部分可经螺栓扣合并压紧在一起。

所述的管头33内安装有密封圈34，密封圈34的截面为直角梯形且下端朝外；圆管1内的气压向外挤压密封圈34时可使密封圈34越压越紧。

为保证本装置的密封性，所述的法兰之间、管头33的上下两部分之间以及圆管1的上下两部分之间均安装有密封条35。

本发明在具体使用时，首先通过法兰在圆管1的两端安装上与待测管道直径规格相同的管头33，然后将接好管头33后的圆管1的两部分扣合在待检测管道的接头外，用螺栓拧紧，使两部分结合成一个完成的圆管1，圆管1两端的接头紧贴接头两侧的管道外壁，本装置安装完毕。

本发明在检测开始前，在第一压簧4的作用下，第一活塞3位于第一活塞腔2的底部，此时，弹块9缩入盲孔30内且被第一活塞3的外壁阻挡，排气孔8被第一活塞3外壁封闭，通气孔14与第一通气槽15相通；同时，在拉簧13的作用下，第二活塞12上的第一排气道16的上端口位于第二通气槽17的上方，即第一排气道16与第二排气道18不相通。

圆管1在管道接头外安装好以后，向外拉动拉杆32，确保弹块9没有卡住第一活塞3，第一活塞3位于第一活塞腔2的底部；然后用手反复的抬、压压杆26的自由端，压杆26通过滑槽27和横杆28带动活塞杆25上下往复运动，活塞杆25带动第三活塞20上下运动，第三活塞20向上运动时，第三活塞腔19通过吸气口21向第三活塞腔19内吸气，第三活塞20向下运动使，将第三活塞腔19内的气体通过排气口22压入到圆管1内，从而向圆管1内充气，压杆26的杠杆作原理有省力作用；随着圆管1内气压的升高，第一活塞3会被逐渐向上推移，同时，由于通气孔14与第一通气槽15相通，此时，圆管1内的气体会通过第一通气槽15和通气孔14进入第二活塞12上方的第二活塞腔11内，因此，第二活塞12上端和下端的气压相同，在拉簧13的作用下，第二活塞12随第一活塞3向上运动而不会与第一活塞3产生相对运动，因此第一排气道16与第二排气道18不接通。

当第一活塞3的底部向上越过弹块9时，在第二压簧31的作用下，弹块9弹出盲孔30，因此即使圆管1内气压减小，第一活塞3也不能再向下运动；在第一活塞3下端面越过弹块9的同时，通气孔14越过第一通气槽15的上端，并且排气孔8处于开启的临界点，因此此时圆管1内部和第二活塞腔11之间的通路隔断，第二活塞12上方的气压等于此时圆管1内的气压，而且，圆管1内的气压如果继续升高，第一活塞3继续上移会使排气孔8打开进行泄压，因此圆管1内的气压不能继续升高，此时的气压值即为圆管1内的最高气压值，第二活塞12上方的气压等于此最高气压值；另外，此时的第二排气道18与排气孔8接通，

圆管1内的气压到达最大气压值后，停止抬、压压杆26，使圆管1内保压一段时间，在保压时间内，若管道的接头位置存在泄漏点，则圆管1内的高压气体会逐渐向管道内部渗漏，从而使圆管1内部的气压减小，即第一活塞3和第二活塞12底部的气压减小，但是第一活塞3被弹块9阻挡不能下移，因此通气孔14和第一通气槽15不接通，第二活塞12上端的气压始终保持不变，因此第二活塞12上下表面的气压差会推动第二活塞12克服拉簧13的作用逐渐向下移动，当第二活塞12下移到使第一排气道16的上端口与第二通气槽17接通时，则第一排气道16和第二排气道18接通，圆管1内的高压气体会通过第一排气道16和第二排气道18然后从排气孔8排出，排气孔8排出时的气流会吹响其外的喇叭10，发出报警，表示管道接头处存在漏气情况；如果在保压时间内，第二活塞12没有下移使第一排气道16和第二排气道18接通，说明圆管1内的气压没有明显的降低，则表示管道的接头位置的气密性满足要求。

在第一活塞3上下移动时，第一活塞3上端面非圆心位置的竖杆29可使第一活塞3不能转动，从而使通气孔14和第一通气槽15能准确的接通；第二活塞12由于与其上方的拉簧13固定连接，因此在没有大的外力扭矩的情况下也不会发生转动，从而使第一排气道16的上端口和第二通气槽17也能有效的接通。

检测完成后，将本装置从管道上拆下，然后向外拉动拉杆32，使弹块9缩回盲孔30内，第一活塞3在其上压簧的作用下回至第一活塞腔2的底部，通气孔14和第一通气槽15再次接通，第二活塞腔11内的高压气体排出，第一活塞腔2内的各部件回归初始位置。

对于不同检测对象，有时需要不同的保压压力值，圆管1内的最大气压值可通过螺纹杆6调节，具体原理如下：第一活塞3向上移动时，会将第一活塞3上方的气体通过通孔5排出，当第一活塞3运动一段距离后，柱塞7的插入到通孔5内会将通孔5封闭，则第一活塞3上方的空气不能再排出，第一活塞3上移会压缩该部分空气，该部分压缩空气对第一活塞3产生向下的反作用力，则第一活塞3上移就需要克服该反作用力以及第一压簧4的弹力，因此排气孔8泄压时圆管1内的最大气压值由该反作用力与第一压簧4的弹力之和决定，第一活塞3的上移距离固定，即第一压簧4的弹力不变，因此改变该反作用力就能调节圆管1内的最大气压值；当需要较大的保压压力值时，则拧动螺纹杆6使其带动柱塞7同步向上移动，则柱塞7与通孔5之间的距离减小，第一活塞3向上运动较小的距离柱塞7就会将通孔5封闭从而使空气不能排出，则第一活塞3上方的空气量就多，因此第一活塞3移动到最上位置时压缩空气对其的反作用力就增大，圆管1内的最大气压值就增大；反之，当需要较小的保压压力值时，则拧动螺纹杆6使其带动柱塞7同步向下运动，则柱塞7与通孔5之间的距离增大，第一活塞3需要向上运动更大的距离柱塞7才能将通孔5封闭从而使空气不能排出，则第一活塞3上方的空气量就减少，因此第一活塞3移动到最上位置时压缩空气对其的反作用力就减小，圆管1内的最大气压值就减小；由于对于等量的空气而言，在其纯压缩过程中，体积与压力成反比关系，因此可计算后在螺纹杆6上沿长度方向标刻压力刻度值以便于调节。

上文所述第一活塞3越过弹块9、通气孔14隔断、排气孔8处于开启的临界点三种状态同时完成，此为理想情况，实际生产使用时在允许范围内三者之间可存在一定时间差值，但需满足以下先后顺序：在活塞向上运动的过程中，通气孔14首先越过第一通气槽15上端从而关闭，随后活塞下端面越过弹块9，最后排气孔8打开，即在活塞底面与弹块9接触时，通气孔14处于隔断状态，排气孔8处于关闭状态，通气孔14隔断和排气孔8开启两者之间的时间差会使第二活塞12上方的气压略微小于圆管1内的最大气压，但对于本装置而言，报警信号是第二活塞12上方的气压和保压结束后圆管1内气压的压差，保压开始时两者之间的微小压差并不会对检测结果造成实质影响。

本发明可在管道接装完成后，对管路容易漏气的接头位置进行现场在位预检测，在管道投入使用前及时发现漏气位置，减少管道投入使用后漏气事故的发生，解决了管道接头安装完成后缺乏在位漏气预检测装置的问题，同时，本发明也可用于使用中的管道接头位置的定时检测；而且，本装置未采用任何的电器元件，不需电源，使用不受场地和工况的限制，对于野外，水下等工况也能适应；另外，本发明通过设置不同可拆卸更换的管头33，使其可适用各种管径的管道。