压力容器的水压测试装置的制作方法

1.本公开涉及压力容器技术领域，特别涉及一种压力容器的水压测试装置。


背景技术：

2.现有技术中，对压力容器进行水压测试时，需要使压力容器内充满一定压力的水后，检查该压力容器是否有渗漏、形变以及异响。这导致每次进行水压测试时会耗费大量的水资源，特别是在部分水资源紧张的地区，现有的测量方法会造成严重的水资源浪费。


技术实现要素：

3.本公开的目的在于解决现有技术中压力容器的水压测试方式容易造成水资源浪费的问题。
4.为解决上述技术问题，本公开采用如下技术方案：
5.根据本公开的一个方面，本公开提供一种压力容器的水压测试装置，包括多个连接件、多个气囊、拉力杆、充气装置以及注水装置。多个所述连接件预先间隔固设于所述压力容器的内壁面上。多个所述气囊用于放置于压力容器内，与所述连接件连接，且不与所述压力容器的内壁面接触。所述拉力杆与所述连接件对应设置，与所述压力容器的外壁面连接，向所述压力容器施加向外的拉力。所述充气装置穿过所述压力容器的人孔，与所述气囊连通，并向所述气囊充气。所述注水装置与所述压力容器的进出液口对接，以向所述压力容器内注水。
6.由上述技术方案可知，本公开至少具有如下优点和积极效果：
7.本公开的压力容器的水压测试装置通过填充于压力容器内的多个气囊占有该压力容器内的大量空间，有效减少做水压测试时向压力容器内注水的体积，进而减少了压力容器的水压测试过程中的水资源浪费。
附图说明
8.图1是本公开一实施例的压力容器的水压测试装置的结构示意图。
9.图2是图1示出的压力容器的水压测试装置一实施例的拉力杆的连接结构示意图。
10.图3是图1示出的压力容器的水压测试装置又一实施例的拉力杆的连接结构示意图。
11.图4是本公开一实施例的压力容器的水压测试装置的结构示意图。
12.图5是本公开又一实施例的压力容器的水压测试装置的结构示意图。
13.图6是本公开一实施例的压力容器的水压测试方法的流程图。
14.1、压力容器；11、人孔；12、进出液口；2、水压测试装置；100、连接件；200、气囊；201、上单元；202、中单元；203、下单元；204、吊钩；205、连接管；206、连接管；210、囊体；220、锥形头；230、锥形头；221、吊钩；231、进气口；310、拉力杆；320、拉力计；330、埋地螺栓；340、拉力计；400、充气装置；410、气管；411、总气管；412、分气管；413、总管；414、支管；500、注水
装置；510、水管；600、固定件。
具体实施方式
15.尽管本公开可以容易地表现为不同形式的实施方式，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施方式，同时可以理解的是本说明书应视为是本公开原理的示范性说明，而并非旨在将本公开限制到在此所说明的那样。
16.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本公开的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本公开的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
17.在附图所示的实施方式中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用于解释本公开的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
18.以下结合本说明书的附图，对本公开的一些实施方式予以进一步地详尽阐述。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.请参阅图1，本公开提供了一种压力容器1的水压测试装置2，用于对压力容器1进行水压测试，压力容器1可以是卧式罐、立式罐以及球罐等，用于介质存储，介质物理、化学反应，介质热交换，介质的流体压力缓冲和气体分离等。
20.上述的水压测试装置2包括多个预先间隔固设于压力容器1内壁面上的连接件100、多个与连接件100连接的气囊200、与连接件100对应设置的拉力杆310、与气囊200连通并向气囊200充气的充气装置400以及向压力容器1内注水的注水装置500。
21.其中，连接件100可以为吊环、卡钩、卡槽以及连接板等，气囊200可以通过卡接、钩接以及绳索捆绑的方式连接固定于连接件100上，在本公开的后续实施例中，将以连接件100是吊环为例，进行说明。在进行水压测试时，气囊200放置于压力容器1内，且不能与压力容器1的内壁面接触，故在本公开的实施例中一般采用钩接和捆绑连接的方式，以能够更好地保证气囊200在水压测试过程中不与压力容器1的内壁面接触。拉力杆310与连接件100对应设置，与压力容器1的外壁面连接，另一端与地面、墙壁等紧固连接，地面、墙壁等对拉力件施加有远离压力容器1的方向的拉力，以向压力容器1施加向外的拉力，平衡气囊上浮对压力容器1的内壁面产生的向内地拉力，确保压力容器1壳壁各处的应力平衡，进而保证水压测试的安全性和准确性。充气装置400包括穿过压力容器1的人孔11与气囊200连通的气管410，充气装置400通过气管410向气囊200充气。注水装置500包括与压力容器1的进出液口12对接的水管510，注水装置500通过水管510向压力容器1内注水。
22.在本公开的一些实施例中，上述的压力容器1为卧式储罐。连接件100可以沿压力容器1的轴向间隔设置于压力容器1的底部或两侧，并与人孔11以及进出液口12在压力容器1的轴向方向具有间隔，以空出压力容器1内的人孔11通道以及进出液通道。
23.当连接件100设置于压力容器1的底部时，其为独立设置的，每个连接件100对应连接一个气囊200。当连接件100设置于压力容器1的两侧时，为保证气囊200不与压力容器1的
内壁面接触，其成对设置于压力容器1两侧，每对连接件100对应连接一个气囊200。
24.请结合参阅图2，在本公开的一个实施例中，上述的连接件100设于压力容器1的底部，拉力杆310对应竖直设置于压力容器1的底部，拉力杆310的底端还连接有拉力计320。拉力计320的顶端开设有螺纹接口，拉力杆310底端通过螺纹接口与拉力计320连接。同时，拉力计320通过埋地螺栓330与地面可调节地紧固连接，以使拉力计320受拉，此时拉力计320显示拉力杆310所受的拉力，此也即为压力容器1外壁面的所受的拉力，当其显示出的拉力值与计算出的气囊的浮力值相等时，压力容器1内外的拉力实现平衡。
25.请结合参阅图3，在本公开的另一个实施例中，压力容器1的外壁面上预先间隔固设有与连接件100对应的固定件600。拉力杆310通过固定件600连接于压力容器1的外壁面上。固定件600可以为吊环、卡钩、卡槽以及连接板等，拉力杆310可以通过卡接、钩接以及铰接等连接方式连接固定于固定件600上。拉力杆310的底端通过埋地螺栓330紧固连接于地面上，使拉力杆310受拉。同时，拉力杆310上还贴有与拉力计340的应变片，拉力计340通过应变片的形变程度测算出拉力杆310的拉力。
26.在本公开的又一个实施例中，上述的连接件100设于压力容器1的两侧，拉力杆310对应竖直设置于压力容器1的两侧，并向与连接件100相反的方向对压力容器1的外壁面施加压力。
27.请结合参阅图4，在上述实施例中，由于连接件100设于压力容器1的底部，故气囊200底部对应设有吊钩221。在一些实施例中，气囊200包括圆柱形的囊体210和设于囊体210两端的锥形头220、230。位于底部的锥形头220上设有吊钩221，位于顶部的锥形头230上设有进气口231，与充气装置400连接，作为充气装置400充气的入口。同时对应地，充气装置400的气管410包括多个与各气囊200对应的分气管412以及与各分气管411连通的总气管411。各分气管412与其对应的气囊200的进气口231连接，并汇总连接至总气管411，总气管411穿过人孔11连接至向气囊200充气的空气压缩机、高压气罐等高压气源，以方便控制各气囊200内的气压保持一致，同时减少气管数量，避免气管过多而缠绕打结，便于使用过程中的维护和打理。同时也可以减少压缩机等高压气源的数量，有助于减少成本。在其他实施例中，也可以采用多个充气装置400，每个充气装置400对应连接一个气囊200，向一个气囊200充气。
28.请结合参阅图5，在本公开的另一些实施例中，上述的压力容器1为容积较大的球罐。连接件100可以环绕压力容器1的底部中心点间隔设置于压力容器1的底部，压力容器1的底部中心点处也可以设有连接件100。连接件100与人孔11以及进出液口12在水平方向具有间隔，以与压力容器1内的人孔通道以及进出液通道错位设置，避免对人孔通道以及进出液通道造成干扰。
29.在上述实施例中，由于压力容器1为容积较大，故气囊200包括多个竖直串接在一起的气囊单元。每个气囊200包括的气囊单元数量与压力容器1的尺寸相关，每个气囊单元的尺寸也与压力容器1的尺寸相关。一般地，位于压力容器1中部的气囊200的气囊单元数量以3个为佳，位于压力容器1周缘的气囊200的气囊单元的数量以2个为佳，以避免气囊单元数量过多造成的气囊内各气囊单元的压力分布不均，进而导致充气完成后部分气囊单元压力不足。
30.当气囊单元数量为3个时，其分别为上单元201、中单元202和下单元203。下单元
203底部设有与连接件100对应的吊钩204，顶部设有与中单元202底部连接的连接管205。中单元202底部通过连接管205与下单元203顶部连接，顶部设有与上单元201底部连接的连接管206。上单元201底部通过连接管206与中单元202顶部连接。
31.当气囊单元数量为2个时，其分别为上单元201和下单元203。下单元203底部设有与连接件100对应的吊钩204，顶部设有与上单元201底部连接的连接管205。上单元201底部通过连接管205与下单元203顶部连接。
32.同时对应地，充气装置400的气管410包括穿过人孔11进入压力容器1内的总管413以及由总管沿压力容器1径向辐射延伸的多根支管414，每个支管414上均开设有对多个充气口，以与该半径方向上的气囊200的下单元203顶部的连接管205连通，并向该气囊内的各气囊单元充气。总气管413穿过人孔11连接至向气囊200充气的空气压缩机、高压气罐等高压气源，以方便控制各气囊200内的气压保持一致，同时进一步减少气管数量，避免气管过多而缠绕打结，便于使用过程中的维护和打理。
33.请结合参阅图6，本公开还提出一种压力容器1的水压测试方法，采用上述的水压测试装置2进行水压测试，该压力容器1的水压测试方法包括：
34.步骤s101，通过所述拉力杆向所述压力容器施加向外的拉力。
35.在进行水压测试以前，需要对压力容器1外壁面与连接件100对应的位置施加向外的拉力以平衡压力容器1此处的气囊200的拉力。本步骤可以在向压力容器1注水加压之前的任一步骤之后或之前完成。
36.步骤s110，通过压力容器的人孔将多个气囊间隔放置于压力容器内。
37.在进行水压测试以前，需要先将气囊200放入压力容器1内，并将各气囊200连接固定于其对应的连接件100上，以避免气囊充气后于压力容器1内随意浮动，与压力容器1的内壁面剐蹭，导致气囊200漏气或出现其他危险情况。
38.步骤s120，向所述气囊内泵入初始体积的气体。
39.在压力容器1安置完气囊200后，就可以启动充气装置400向气囊200内泵入初始体积的气体，保证气囊200微微鼓起，避免气囊200内壁沾粘导致的注水后向气囊200充气困难，以及后续步骤中注水后气囊200无法浮起。
40.步骤s130，向所述压力容器内注水，直至所述气囊浮起，并保证气囊不与所述压力容器的内壁面接触。
41.在确保气囊200内有一部分空气后，还需要向压力容器内注入预定量的水，以保证气囊200浮起受拉，并拉紧连接件100。进而避免气囊200在充气过程中晃动而与压力容器1的内壁面发生擦碰。在此步骤中，向注入的水量一般占压力容器1容积的1/4以内。
42.步骤s140，向所述气囊泵入气体，以使所述气囊的压力达到预定试验压力。
43.在确保气囊200不会与压力容器1的内壁面接触后，即可以向气囊200内再次充气，直至气囊200内的压力达到所述压力容器1的耐压试验压力。此时，压力容器1内的空间大部分已经被气囊200填充，只剩余少许空间还需要注水填充。
44.步骤s150，将所述人孔密封，向所述压力容器内注水，直至所述压力容器内的压力达到预定试验压力，对所述压力容器检查，判断所述压力容器是否有渗漏、形变以及异响。
45.在向气囊200充完气后，就可以将充气装置400的气管410从气囊200上移除，并将气囊200的进气口231封堵住。然后密封人孔12。向压力容器1内注水，直至压力容器1内的压
力达到预定试验压力。然后对压力容器1进行检查，若该压力容器1没有渗漏、形变以及异响，则该压力容器1合格，否则该压力容器1不合格。上述的步骤s150的具体步骤包括：
46.将所述人孔密封，向所述压力容器1内注水，直至填满整个压力容器1。然后等待压力容器1壳壁的温度和其内水的温度一致时，向压力容器1内加压，以使压力容器1内的压力达到预定试验压力。然后就可以对压力容器1进行检查。本实施例中的所述预定试验压力为进行水压测试时需要达到的压力值，其具体值可以参考国标《gb150.4
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2011》，本公开在此不做赘述。
47.本公开通过上述的压力容器1的水压测试装置以及方法，采用多个气囊200占用压力容器1内的大量空间，使得仅需要向压力容器内注入少量的水即可进行水压测试，使整个水压测试的用水量减少到之前的1/3以内，进而减少了对压力容器1内进行水压测试时造成的水资源浪费。
48.虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。