CN104949831A - 先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置及校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置及校验方法，包括先导式安全阀，所述先导式安全阀上设有主阀、导阀以及连接二者的连接管路6，还包括氮气瓶和气体控制单元。本发明分别控制导阀校验开关、主阀校验开关，采用特定的三种不同的校验方法，实现单独调校导阀整定压力、同时调校导阀和主阀整定压力或同时查看导阀和主阀密封，并能实现对安全阀密封压力调校的功能，校验准确性高，同时还具备携带方便、操作简便，非常适合应用于复杂环境如石油、化工、电力等工业控制领域，克服了现有先导式安全阀无法在管线上进行在线校验，需要拆卸运送到校验站离线校验的，再安装回管道的问题，满足现有先导式安全阀在线校验的迫切需求。

Description

先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置及校验方法

技术领域

本发明涉及一种校验装置，尤其涉及一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置及校验方法。

背景技术

安全阀是广泛应用于电力、石油化工行业中承压设备的超压保护装置，是系统安全运行的保障。安全阀的定期校验是保证安全阀能否准确可靠地工作，消除被保护压力设备安全隐患的重要措施。先导式安全阀在普通弹簧安全阀的基体上，增设了先导机构。其特点是：动作准确可靠；密封性能得到根本改善；启闭压差很容易满足要求；动作灵敏，排放量大。先导式安全阀由主阀、导阀、泄放阀4、接头和导管等组成(图1)。在正常工况下,系统的介质压力既作用于主阀瓣的下方,又作用于主阀瓣的上方。由于主阀瓣上方气室介质作用面积大于下方介质作用面积,在压力差作用下,主阀瓣处于关闭状态。随着管道介质压力的上升,则密封副所获得的密封比压也将随着上升,这和弹簧直接载荷式安全阀正好相反,即介质压力越高密封越可靠。当管道介质压力异常,达到或超过整定压力时,导阀的上阀瓣迅速开启,主阀瓣上方气室内的介质通过导阀的排气接头迅速排出,主阀瓣在下方介质压力的强力作用下,瞬时开启,将介质从主阀的出口迅速大量排出,使管道中的介质压力恢复到正常的工作压力,保证了系统的安全。当管道介质压力降到系统设定的整定压力约90%时,导阀上阀瓣关闭,管道介质又通过导阀进入主阀瓣上方的气室。在压力差的作用下,主阀关闭,保证了系统的正常工作。

根据先导式安全阀的结构特点，先导式安全阀在校验时实际能够进行调整设定的仅是导阀，因此调校导阀的压力值是先导式安全阀校验的关键技术和难点。目前对先导式安全阀的校验都是将先导式安全阀整体拆下管道或容器，再运送到离线校验台进行离线校验，

离线校验就是将安全阀安装在离线校验台上，然后使用校验介质，通过先导式安全阀的主阀阀腔进气，使安全阀开启，通过观察压力表来确认开启压力和密封压力。这种方法不能实现先导式安全阀的在线校验，也无法分别测定先导式安全阀的导阀或主阀的密封性能和整定压力，不能单独测定先导式安全阀的导阀压力值。另外，由于安全阀安装及使用条件的限制，安全阀拆卸、吊装及安装较为困难，工作量大，校验成本高，校验周期长。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，解决了由于安全阀安装及使用条件的限制，安全阀的拆卸、吊装及安装较为困难，工作量大，校验成本高，校验周期长的问题的一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置及校验方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置，包括先导式安全阀，所述先导式安全阀上设有主阀、导阀以及连接二者的连接管路6，还包括氮气瓶和气体控制单元；

所述气体控制单元包括微处理器、显示器和一气源气管、所述气源气管一端连接氮气瓶，另一端通过三通分别连接一气源压力传感器和一导阀校验开关，所述导阀校验开关远离三通的一端通过一四通分为三路，其中一路通过一导阀气路管道与导阀可拆卸连接，所述导阀气路管道上设有导阀压力传感器，另外两路分别与主阀校验开关、泄压开关连接，所述主阀校验开关远离四通的一端通过一主阀气路管道与主阀可拆卸连接，所述主阀气路管道上设有主阀压力传感器，所述气源压力传感器、导阀压力传感器、主阀压力传感器和显示器均与微处理器相连。

作为优选：还包括一壳体，所述微处理器位于壳体内，显示器、主阀校验开关和导阀校验开关均位于壳体外壁。

一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验方法，包括以下步骤：

（1）关闭先导式安全阀根部截止阀，观察先导式安全阀上是否预留有在线校验专用接口，是，则进入步骤（4），否则进入步骤（2）；

（2）缓慢松动主阀与导阀间的连接管路6，监听主阀与导阀连接气管松动处的排气声音；

（3）若排气声持续没有变化，则恢复主阀与导阀之间的连接气管的丝扣密封，初步判断该安全阀根部截止阀密封损坏，需将根部截止阀修复后进行在线校验；若能明显听到排气声减小，则适当继续松动连接丝扣，直至完全没有排气声后，卸下主阀与导阀之间的连接气管；

（4）选择恰当的过渡接头，所述过渡接头为主阀气路管道与主阀连接、导阀气路管道与导阀连接的接头，并关闭主阀校验开关和导阀校验开关；

（5）将导阀与导阀气路管道连接、主阀与主阀气路管道连接；

（6）缓慢开启氮气瓶开关，直至全部打开；

（7）进行导阀单独校验整定压力、导阀和主阀同时校验整定压力、或导阀和主阀密封压力与灵活性检查。

作为优选：所述步骤（7）中，导阀单独校验整定压力具体为：

（1）缓慢开启导阀校验开关，当气体达到用户需求的安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（2）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（1）；若气密性好，则对导阀进行整定压力校验，具体方法为缓慢升高安全阀的进口压力，升压到安全阀设定整定压力的90%以后，当测到导阀阀瓣有开启或者见到、听到试验介质的连续排出时，则安全阀的进口压力为被测导阀的整定压力；所述安全阀进口压力为氮气瓶与导阀校验开关处连接处的压力，压力通过气源压力传感器监测。

作为优选：所述步骤（7）中，导阀和主阀同时校验整定压力具体为：

（1）全部开启主阀校验开关；

（2）缓慢开启导阀校验开关，当达到安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（3）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（2）；若气密性好，具体方法为缓慢升高安全阀的进口压力，升压到安全阀设定整定压力的90%以后，当测到导阀阀瓣有开启或者见到、听到试验介质的连续排出时，则安全阀的进口压力被视为导阀和主阀共同的整定压力。

作为优选：所述步骤（7）中导阀和主阀密封性与灵活性检查具体为：

整定压力调整合格后，降低并且调整安全阀进口压力，进行密封性与灵活性检查，当整定压力小于或者等于0.3Mpa时，密封试验压力应当比整定压力低0.03Mpa；当整定压力大于0.3Mpa时，密封试验压力为90%整定压力；

具体流程为：

（1）全部开启主阀校验开关；

（2）缓慢开启导阀校验开关，当达到安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（3）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（2）；若气密性好，具体方法为缓慢升高安全阀的的进口压力，升压到安全阀设定的整定值的90%后，停止升压；

（4）进行密封性测试，具体为：点击显示器上的密封性按钮，开始计时，计时结束后，根据显示的初始压力和结束时的压力，以及自动计算出的泄漏率，判断密封性是否合格。

（5）密封性测试结束后，关闭主阀校验开关，缓慢打开泄压开关，此时导阀开始泄压，同时观察主阀压力显示，当导阀压力下降时，主阀压力也应同时降低，则主阀的活动性良好，反之，主阀可能有粘连现象，需要对主阀进行维修处理。

作为优选：当整定压力小于等于0.5Mpa时，实测整定值与要求整定值的允许误差为±0.015Mpa；当整定压力大于0.5Mpa时，实测整定值与要求整定值的允许误差为±0.03Mpa。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明不需要拆卸先导式安全阀，只需要通过简单的结构，既可以实现先导式安全阀中导阀单独校验整定压力、导阀和主阀同时校验整定压力、或导阀和主阀密封压力与灵活性检查。极大的减轻了校验时的劳动强度，尤其对于口径大，安装位置高的安全阀，同时缩短了校验时间，能够直观分别判断先导式安全阀的主阀故障还是导阀故障，整个装置携带方便，校验数据准确完善，充分解决了安全阀使用企业的现场校验难题，能有力保障各工矿企业的生产安全。

附图说明

图1为本发明先导式安全阀结构示意图；

图2为本发明装置结构示意图；

图3为本发明流程图；

图4为图3中进行导阀单独校验整定压力的流程图；

图5为图3中导阀和主阀同时校验整定压力的流程图；

图6为图3中导阀和主阀密封压力与灵活性检查的流程图。

图中：1、阀体；2、阀座；3、主阀；4、泄放阀；5、导阀；6、连接管路6。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：参见图1和图2，一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置，包括先导式安全阀，所述先导式安全阀上设有主阀3、导阀5以及连接二者的连接管路6、阀体1、阀座2、泄放阀4，还包括氮气瓶和气体控制单元；所述气体控制单元包括微处理器、显示器和一气源气管、所述气源气管一端连接氮气瓶，另一端通过三通分别连接一气源压力传感器和一导阀校验开关，所述导阀校验开关远离三通的一端通过一四通分为三路，其中一路通过一导阀气路管道与导阀5可拆卸连接，所述导阀气路管道上设有导阀压力传感器，另外两路分别与主阀校验开关、泄压开关连接，所述主阀校验开关远离四通的一端通过一主阀气路管道与主阀3可拆卸连接，所述主阀气路管道上设有主阀压力传感器，所述气源压力传感器、导阀压力传感器、主阀压力传感器和显示器均与微处理器相连。本发明中，还包括一壳体，所述微处理器位于壳体内，显示器、主阀校验开关和导阀校验开关均位于壳体外壁。

本发明中，显示器采用触屏显示，与微处理相连，人们可以通过显示器发出控制指令，由微处理器控制完成，其中，微处理器能够控制气源压力传感器、导阀压力传感器、主阀压力传感器采集其安装处的压力值，配合预设软件，完成整定值测量、气密性判断等功能。

参见图3、图4、图5和图6，一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验方法，包括以下步骤：

（1）关闭先导式安全阀根部截止阀，观察先导式安全阀上是否预留有在线校验专用接口，是，则进入步骤（4），否则进入步骤（2）；

（2）缓慢松动主阀3与导阀5间的连接管路6，监听主阀3与导阀5连接气管松动处的排气声音；

（3）若排气声持续没有变化，则恢复主阀3与导阀5之间的连接气管的丝扣密封，初步判断该安全阀根部截止阀密封损坏，需将根部截止阀修复后进行在线校验；若能明显听到排气声减小，则适当继续松动连接丝扣，直至完全没有排气声后，卸下主阀3与导阀5之间的连接气管；该步骤阐述了拆卸连接管路6时出现的两种排气情况，从而达到判断安全阀根部截止阀密封是否损坏的目的；以上步骤（1）（2）（3）均为本发明校验装置和检验先导式安全阀前，先导式安全阀的准备工作，以上步骤实现了对主阀3与导阀5间连接管路6的断开，同时判断安全阀根部截止阀密封是否受损；

（4）选择恰当的过渡接头，所述过渡接头为主阀气路管道与主阀3连接、导阀气路管道与导阀5连接的接头，并关闭主阀校验开关和导阀校验开关；

（5）将导阀5与导阀气路管道连接、主阀3与主阀气路管道连接；此时，实现了将先导式安全阀中导阀5与主阀在线校验装置和先导式安全阀的连接；

（6）缓慢开启氮气瓶开关，直至全部打开；

（7）进行导阀5单独校验整定压力、导阀5和主阀3同时校验整定压力、或导阀5和主阀3密封压力与灵活性检查。

本发明中步骤（7）中：导阀5单独校验整定压力具体为：

（1）缓慢开启导阀校验开关，当气体达到安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（2）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（1）；若气密性好，则对导阀5进行整定压力校验，具体方法为缓慢升高安全阀的进口压力，升压到安全阀设定整定压力的90%以后，当测到导阀5阀瓣有开启或者见到、听到试验介质的连续排出时，则安全阀的进口压力为被测导阀5的整定压力；所述安全阀进口压力为氮气瓶与导阀校验开关处连接处的压力，压力通过气源压力传感器监测。

其中，当整定压力小于等于0.5Mpa时，实测整定值与要求整定值的允许误差为±0.015Mpa；当整定压力大于0.5Mpa时，实测整定值与要求整定值的允许误差为±0.03Mpa。

本发明中步骤（7）中，导阀5和主阀3同时校验整定压力具体为：

（1）全部开启主阀校验开关；

（2）缓慢开启导阀校验开关，当达到安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（3）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（2）；若气密性好，具体方法为缓慢升高安全阀的进口压力，升压到安全阀设定整定压力的90%以后，当测到导阀5阀瓣有开启或者见到、听到试验介质的连续排出时，则安全阀的进口压力被视为导阀5和主阀3共同的整定压力。

其中，当整定压力小于等于0.5Mpa时，实测整定值与要求整定值的允许误差为±0.015Mpa；当整定压力大于0.5Mpa时，实测整定值与要求整定值的允许误差为±0.03Mpa。

本发明中步骤（7）中，先导式安全阀导阀5和主阀3密封性与灵活性检查具体为：

整定压力调整合格后，降低并且调整安全阀进口压力，进行密封性与灵活性检查，当整定压力小于或者等于0.3Mpa时，密封试验压力应当比整定压力低0.03Mpa；当整定压力大于0.3Mpa时，密封试验压力为90%整定压力；

具体流程为：

（1）全部开启主阀校验开关；

（2）缓慢开启导阀校验开关，当达到安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（3）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（2）；若气密性好，具体方法为缓慢升高安全阀的的进口压力，升压到安全阀设定的整定值的90%后，停止升压；

（4）进行密封性测试，具体为：点击显示器上的密封性按钮，开始计时，计时结束后，根据显示的初始压力和结束时的压力，以及自动计算出的泄漏率，判断密封性是否合格。

（5）密封性测试结束后，关闭主阀校验开关，缓慢打开泄压开关，此时导阀5开始泄压，同时观察主阀3压力显示，当导阀5压力下降时，主阀3压力也应同时降低，则主阀3的活动性良好，反之，主阀3可能有粘连现象，需要对主阀3进行维修处理。

以校验一台常见DN80的先导式安全阀为例。原有的离线校验和使用本装置进行在线校验的对比参见下表1：

表1：离线校验和本装置在线校验对比表

说明：离线校验拆卸、安装时间长，仅拆卸时间至少需要30分钟左右，另外由于安装现场与校验站的距离远近问题，一般送检都需1小时以上，在无需排队等候校验的情况下，也就是即送到校验站立即校验，校验需耗时10分钟左右，再经1小时返回现场，进行安装有需要耗时30分钟，在此运输过程中，管道或容器处于无安全阀保护的状态中，因此具有较大的生产安全风险，同时安全阀在运输过程中，由于振动等因素，可能会造成安全阀的整定压力值发生变化，也存在一定的安全隐患。而在线校验仅需拆卸安全阀的主阀和导阀之间的连接管路6，不对安全阀本体进行拆卸，因此一个校验人员即可完成操作，操作简单快捷，整个校验过程从拆卸、校验、到安全阀恢复工作仅需约15分钟。

Claims (7)

1.一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置，包括先导式安全阀，所述先导式安全阀上设有主阀、导阀以及连接二者的连接管路6，其特征在于：还包括氮气瓶和气体控制单元；

所述气体控制单元包括微处理器、显示器和一气源气管、所述气源气管一端连接氮气瓶，另一端通过三通分别连接一气源压力传感器和一导阀校验开关，所述导阀校验开关远离三通的一端通过一四通分为三路，其中一路通过一导阀气路管道与导阀可拆卸连接，所述导阀气路管道上设有导阀压力传感器，另外两路分别与主阀校验开关、泄压开关连接，所述主阀校验开关远离四通的一端通过一主阀气路管道与主阀可拆卸连接，所述主阀气路管道上设有主阀压力传感器，所述气源压力传感器、导阀压力传感器、主阀压力传感器和显示器均与微处理器相连。

2.根据权利要求1所述的先导式安全阀中导阀与主阀在线校验装置，其特征在于：还包括一壳体，所述微处理器位于壳体内，显示器、主阀校验开关和导阀校验开关均位于壳体外壁。

3.一种先导式安全阀中导阀与主阀在线校验方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）关闭先导式安全阀根部截止阀，观察先导式安全阀上是否预留有在线校验专用接口，是，则进入步骤（4），否则进入步骤（2）；

（2）缓慢松动主阀与导阀间的连接管路6，监听主阀与导阀连接气管松动处的排气声音；

（3）若排气声持续没有变化，则恢复主阀与导阀之间的连接气管的丝扣密封，初步判断该安全阀根部截止阀密封损坏，需将根部截止阀修复后进行在线校验；若能明显听到排气声减小，则适当继续松动连接丝扣，直至完全没有排气声后，卸下主阀与导阀之间的连接气管；

（4）选择恰当的过渡接头，所述过渡接头为主阀气路管道与主阀连接、导阀气路管道与导阀连接的接头，并关闭主阀校验开关和导阀校验开关；

（5）将导阀与导阀气路管道连接、主阀与主阀气路管道连接；

（6）缓慢开启氮气瓶开关，直至全部打开；

（7）进行导阀单独校验整定压力、导阀和主阀同时校验整定压力、或导阀和主阀密封压力与灵活性检查。

4.根据权利要求3所述的先导式安全阀中导阀与主阀在线校验方法，其特征在于：所述步骤（7）中，导阀单独校验整定压力具体为：

（1）缓慢开启导阀校验开关，当气体达到用户需求的安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（2）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（1）；若气密性好，则对导阀进行整定压力校验，具体方法为缓慢升高安全阀的进口压力，升压到安全阀设定整定压力的90%以后，当测到导阀阀瓣有开启或者见到、听到试验介质的连续排出时，则安全阀的进口压力为被测导阀的整定压力；所述安全阀进口压力为氮气瓶与导阀校验开关处连接处的压力，压力通过气源压力传感器监测。

5.根据权利要求3所述的先导式安全阀中导阀与主阀在线校验方法，其特征在于：所述步骤（7）中，导阀和主阀同时校验整定压力具体为：

（1）全部开启主阀校验开关；

（2）缓慢开启导阀校验开关，当达到安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（3）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（2）；若气密性好，具体方法为缓慢升高安全阀的进口压力，升压到安全阀设定整定压力的90%以后，当测到导阀阀瓣有开启或者见到、听到试验介质的连续排出时，则安全阀的进口压力被视为导阀和主阀共同的整定压力。

6.根据权利要求3所述的先导式安全阀中导阀与主阀在线校验方法，其特征在于：所述步骤（7）中导阀和主阀密封性与灵活性检查具体为：

整定压力调整合格后，降低并且调整安全阀进口压力，进行密封性与灵活性检查，当整定压力小于或者等于0.3Mpa时，密封试验压力应当比整定压力低0.03Mpa；当整定压力大于0.3Mpa时，密封试验压力为90%整定压力；

具体流程为：

（1）全部开启主阀校验开关；

（2）缓慢开启导阀校验开关，当达到安全阀设定整定值的50%时，关闭导阀校验开关，对所有连接部件做气密性检查；

（3）若气密性差，通过泄压开关泄压后，重新密封连接，并返回至步骤（2）；若气密性好，具体方法为缓慢升高安全阀的的进口压力，升压到安全阀设定的整定值的90%后，停止升压；

（4）进行密封性测试，具体为：点击显示器上的密封性按钮，开始计时，计时结束后，根据显示的初始压力和结束时的压力，以及自动计算出的泄漏率，判断密封性是否合格；

（5）密封性测试结束后，关闭主阀校验开关，缓慢打开泄压开关，此时导阀开始泄压，同时观察主阀压力显示，当导阀压力下降时，主阀压力也应同时降低，则主阀的活动性良好，反之，主阀可能有粘连现象，需要对主阀进行维修处理。

7.根据权利要求4或5所述的先导式安全阀中导阀与主阀在线校验方法，其特征在于：当整定压力小于等于0.5Mpa时，实测整定值与要求整定值的允许误差为±0.015Mpa；当整定压力大于0.5Mpa时，实测整定值与要求整定值的允许误差为±0.03Mpa。