CN106443407B - 一种小型高温高压试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型高温高压试验系统及方法，包括安装于操作间内的加压系统集成、温控箱和配电箱，以及安装于操作间外的超高压试验容器和空气压缩机；加压集成系统的空气进口通过压缩空气软管与空气压缩机相连通，空气出口与超高压试验容器的进气口相连通，卸压口通过卸压管道外排。本发明不仅能解决小型零部件的高温高压测试，而且能精确测试高温高压140MPa、175℃水介质下零部件的绝缘度指标。能实现实时动态监测电信号，达到筛选合格电路板的目的。另外，本发明测试效率高，现有技术进行140MPa、175℃高温高压试验一天只能做一次，本发明能做到两到三次。节约了人力资源。

Description

一种小型高温高压试验方法
【技术领域】
本发明属于石油测井行业小型需耐高温175℃高压140MPa零件承压承温能力的检验设备技术领域，涉及一种小型高温高压试验系统及方法。
【背景技术】
高温高压试验装置是模拟井下压力，温度环境，对下井仪器和装备进行检测，是井下仪器，设备生产和质量检验的一个基础性检测装置。为了研制和检验微电阻率扫描成像极板和多芯引线的耐温耐压技术指标，发明了本发明。因为目前大多数高温高压试验装置都是大型设备，用于小型零件试压非常费时费力。该发明的实现不仅解决了小型零件的高温高压测试，最高指标能到140MPa、175℃，而且还能实现实时动态监测电信号。达到筛选合格电路板的目的。经专利检索表明，还未发现与本发明相关的文献。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种小型高温高压试验系统及方法，主要用于微电阻率成像极板和多芯插头的制作检验装置，特别能实现室内高温高压动态电信号测量。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种小型高温高压试验系统，包括安装于操作间内的加压系统集成、温控箱和配电箱，以及安装于操作间外的超高压试验容器和空气压缩机；加压集成系统的空气进口通过压缩空气软管与空气压缩机相连通，空气出口与超高压试验容器的进气口相连通，卸压口通过卸压管道外排；温控箱能够设定试验温度，且能够实时测量超高压试验容器内介质的实际温度并显示；配电箱的底部设置配电箱电源进线、温控箱电源线以及空气压缩机电源线。
本发明进一步的改进在于：
所述超高压试验容器的进气口设置于底部，且与加压集成系统空气出口之间的管道上设置过滤器。
所述过滤器与加压集成系统空气出口之间的管道上还设置有第一三通接头，加压集成系统的卸压口上安装有第二三通接头；第一三通接头的水平接口分别接加压集成系统的空气出口和过滤器，垂直接口通过管道与第二三通接头的一个水平接口相连通，第二三通接头的另一个水平接口与卸压管道相连通，垂直接口与加压集成系统的卸压口相连；第一三通接头的垂直接口与第二三通接头水平接口之间的管道上设置有爆破片装置。
所述第二三通接头水平接口上安装直角接头，直角接头的另一端与爆破片装置相连。
所述卸压管道上设置有直通接头。
所述加压集成系统放置于防静电地板上。
所述超高压试验容器包括安装于支撑架上的试验筒体，试验筒体的外侧包裹有可拆卸的电加热套，底部设置排水口，顶部安装密封头；电加热套内弧面上装有温度传感器，通过引线连接到温控箱上；密封头中间安装温度探针，温度探针的下端伸入试验筒体内，并与介质水直接接触，上端通过引线连接至温控箱。
所述密封头上设置有多芯引线，下端置于试验筒体内的高压介质中，通过承压插头和筒内试件引线连接，上端引出试验筒体外，和地面仪连接，实时监测试压过程中电路板电信号变化情况及高温稳定性。
一种小型高温高压试验方法，包括以下步骤：
a)首先将试件置于试验筒体内，将试验筒体和加压集成系统中水箱内充满纯净水，连接密封头，最后确认加压集成系统面板上卸压阀处于关闭状态；
b)打开电加热套的电源，设定试验筒体的报警温度及介质温度分别为185℃和175℃，将电加热套的温度设定为2或3挡，然后开始加温；
c)启动空气压缩机给储气罐加压，压力增加到0.7MPa时空气压缩机自动停机；
d)系统开始加温后，压力表压力显示也随温度升高逐步升高，在温度压力同时升高的过程中会出现温度压力升高不匹配现象，启动手动卸压阀进行人工卸压；当试验筒体介质温度接近达到170℃时，切断电加热套电源，系统进入自然升温阶段，直至温度达到175℃；
e)系统进入保温保压阶段；在保温保压阶段，仍会出现压力温度不匹配的现象，此阶段仍进行手动调压和温度相匹配；
f)系统进入降温降压阶段，压降和温降速度也不相匹配，在温降过程中仍进行手动控压；当温度降至70～80℃，手动卸压至压力表为零，取出试件。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
目前大多数高温高压试验装置都是大型设备，用于小型零件试压非常费时费力，尤其浪费能源。即使是小型试压装置，介质也是油。油介质本身绝缘，和现实中实际井况水介质不符。所以不能准确测试高温高压零部件的绝缘度。本发明不仅能解决小型零部件的高温高压测试，而且能精确测试高温高压140MPa、175℃水介质下零部件的绝缘度指标。能实现实时动态监测电信号，达到筛选合格电路板的目的。另外，本发明测试效率高，现有技术进行140MPa、175℃高温高压试验一天只能做一次，本发明能做到两到三次。节约了人力资源。
【附图说明】
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明超高压试验容器和加压系统集成的连接关系示意图；
图3是本发明加压系统集成与配电箱的安装位置示意图；
图4是本发明超高压试验容器的整体结构示意图。
其中：1-超高压试验容器；2-加压集成系统；3-空气压缩机；4-温控箱；5- 压缩空气软管；6-爆破片装置；7-第一三通接头；8-过滤器；9-直角接头；10-第二三通接头；11-直通接头；12-防静电地板；13-配电箱；14-配电箱电源进线；15- 温控箱电源线；16-空气压缩机电源线；17-试验筒体；18-电加热套；19-密封头； 20-支撑架；21-排水口；22-温度探针；23-多芯引线。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1-3，本发明小型高温高压试验系统，包括安装于操作间内的加压系统集成2、温控箱4和配电箱13，以及安装于操作间外的超高压试验容器1和空气压缩机3；加压集成系统2放置于防静电地板12上。加压集成系统2的空气进口通过压缩空气软管5与空气压缩机3相连通，空气出口与超高压试验容器1的进气口相连通，卸压口通过卸压管道外排；加压集成系统集成2的空气进口设置于顶部，空气出口与卸压口位于底部。超高压试验容器1的进气口设置于底部，且与加压集成系统2空气出口之间的管道上设置过滤器8。过滤器8与加压集成系统2空气出口之间的管道上还设置有第一三通接头7，加压集成系统2的卸压口上安装有第二三通接头10；第一三通接头7的水平接口分别接加压集成系统2 的空气出口和过滤器8，垂直接口通过管道与第二三通接头10的一个水平接口相连通，第二三通接头10的另一个水平接口与卸压管道相连通，垂直接口与加压集成系统2的卸压口相连；第一三通接头7的垂直接口与第二三通接头10水平接口之间的管道上设置有爆破片装置6。第二三通接头10水平接口上安装直角接头9，直角接头9的另一端与爆破片装置6相连。卸压管道上设置有直通接头11。温控箱4能够设定试验温度，且能够实时测量超高压试验容器1内介质的实际温度并显示；配电箱13的底部设置配电箱电源进线14、温控箱电源线15以及空气压缩机电源线16。
如图4所示，超高压试验容器1包括安装于支撑架20上的试验筒体17，试验筒体17的外侧包裹电加热套18，底部设置排水口21，顶部安装密封头19，密封头19中间安装温度探针22，温度探针22的下端伸入试验筒体17内，并与介质水直接接触，上端通过引线连接至温控箱4。密封头19上设置有多芯引线，下端置于试验筒体17内的高压介质中，通过承压插头和筒内试件引线连接，上端引出试验筒体17外，和地面仪连接，实时监测试压过程中电路板电信号变化情况及高温稳定性，实现室内模拟现场温度电路板是否稳定。
本发明适用于有效长度小于450mm，外径小于120mm的零部件进行高温高压试验。本发明由四部分组成：超高压试验容器1，加压系统集成2，加热装置及温控箱4。四部分组合就形成了整个试验装置系统。压力容器按TSG R0002-2005《超超高压试验容器安全技术监察规程》设计，制造，检验和验收。本发明可以在试验容器内最高模拟140MPa，175℃高温高压，解决在水介质下高温高压实时动态监测设备的电信号。
本发明技术指标：
最高工作压力145mpa；最高工作温度180℃；
超高压试验容器内径：φ120mm；
超高压试验容器有效长度450mm；
工作介质：纯净水。
密封头上设计有一温度传感器探头，探头一端和容器内介质直接接触，传感器的另一端通过连接线连接到加热系统，通过温控箱显示屏可以实时准确地监测到容器内介质的温度。密封头上还设计有一多芯承压密封插头引线，该承压插头引线能耐140MPa，175℃。该引线的功能是在高温高压试验时和外界电信号导通，实现实时动态监测自带内置电路板零件电信号。达到筛选合格电路板的目的
超高压试验容器外表面装有可拆卸的电加热套。电加热套内弧面上装有一温度传感器，通过引线连接到温控箱上，通过机箱显示屏可以实时准确地监测到压力容器表面的温度。超高压系统，加压装置可采用手动控制，超高压试验容器内部压力可采用手动方式加压或卸压。进压口设置在容器底部，方便沉淀渣子方便排出；前端安装爆破片装置，超压时可确保超超高压试验容器的安全。试验中容器温度若超过最高工作温度时系统有报警功能。
本发明的工作过程：
a)首先将试件置于试验筒体17内，将试验筒体17和加压集成系统集成2 内水箱充满纯净水，连接密封头19，最后确认加压集成系统集成2面板上卸压阀处于关闭状态；
b)打开电加热套18的电源，设定试验筒体17的报警温度及介质温度分别为185℃和175℃，将电加热套18的温度设定为2或3挡，然后开始加温；
c)启动空气压缩机3给储气罐加压，压力增加到0.7MPa时空气压缩机3自动停机；
d)系统开始加温后，压力表压力显示也随温度升高逐步升高，在温度压力同时升高的过程中会出现温度压力升高不匹配现象，启动手动卸压阀进行人工卸压；当试验筒体17介质温度接近达到170℃时，切断电加热套18电源，系统进入自然升温阶段，直至温度达到175℃；
e)系统进入保温保压阶段；在保温保压阶段，仍会出现压力温度不匹配的现象，此阶段仍进行手动调压和温度相匹配；
f)系统进入降温降压阶段，压降和温降速度也不相匹配，在温降过程中仍进行手动控压；当温度降至70～80℃，手动卸压至压力表为零，取出试件。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种小型高温高压试验方法，该方法基于一种小型高温高压试验系统，所述试验系统包括安装于操作间内的加压集成系统(2)、温控箱(4)和配电箱(13)，以及安装于操作间外的超高压试验容器(1)和空气压缩机(3)；加压集成系统(2)的空气进口通过压缩空气软管(5)与空气压缩机(3)相连通，空气出口与超高压试验容器(1)的进气口相连通，卸压口通过卸压管道外排；温控箱(4)能够设定试验温度，且能够实时测量超高压试验容器(1)内介质的实际温度并显示；配电箱(13)的底部设置配电箱电源进线(14)、温控箱电源线(15)以及空气压缩机电源线(16)；
超高压试验容器(1)的进气口设置于底部，且与加压集成系统(2)空气出口之间的管道上设置过滤器(8)；
过滤器(8)与加压集成系统(2)空气出口之间的管道上还设置有第一三通接头(7)，加压集成系统(2)的卸压口上安装有第二三通接头(10)；第一三通接头(7)的水平接口分别接加压集成系统(2)的空气出口和过滤器(8)，垂直接口通过管道与第二三通接头(10)的一个水平接口相连通，第二三通接头(10)的另一个水平接口与卸压管道相连通，垂直接口与加压集成系统(2)的卸压口相连；第一三通接头(7)的垂直接口与第二三通接头(10)水平接口之间的管道上设置有爆破片装置(6)；
第二三通接头(10)水平接口上安装直角接头(9)，直角接头(9)的另一端与爆破片装置(6)相连；
卸压管道上设置有直通接头(11)；
加压集成系统(2)放置于防静电地板(12)上；
超高压试验容器(1)包括安装于支撑架(20)上的试验筒体(17)，试验筒体(17)的外侧包裹有可拆卸的电加热套(18)，底部设置排水口(21)，顶部安装密封头(19)；电加热套(18)内弧面上装有温度传感器，通过引线连接到温控箱上；密封头(19)中间安装温度探针(22)，温度探针(22)的下端伸入试验筒体(17)内，并与介质水直接接触，上端通过引线连接至温控箱(4)；
密封头(19)上设置有多芯引线(23)，下端置于试验筒体(17)内的高压介质中，通过承压插头和筒内试件引线连接，上端引出试验筒体(17)外，和地面仪连接，实时监测试验过程中电路板电信号变化情况及高温稳定性；
其特征在于，所述试验方法包括以下步骤：
a)首先将试件置于试验筒体(17)内，将试验筒体(17)和加压集成系统(2)中水箱内充满纯净水，连接密封头(19)，最后确认加压集成系统(2)面板上卸压阀处于关闭状态；
b)打开电加热套(18)的电源，设定试验筒体(17)的报警温度及介质温度分别为185℃和175℃，将电加热套(18)的温度设定为2或3挡，然后开始加温；
c)启动空气压缩机(3)给储气罐加压，压力增加到0.7MPa时空气压缩机(3)自动停机；
d)系统开始加温后，压力表压力显示也随温度升高逐步升高，在温度压力同时升高的过程中会出现温度压力升高不匹配现象，启动手动卸压阀进行人工卸压；当试验筒体(17)介质温度接近达到170℃时，切断电加热套(18)电源，系统进入自然升温阶段，直至温度达到175℃；
e)系统进入保温保压阶段；在保温保压阶段，仍会出现压力温度不匹配的现象，此阶段仍进行手动调压和温度相匹配；
f)系统进入降温降压阶段，压降和温降速度也不相匹配，在温降过程中仍进行手动控压；当温度降至70～80℃，手动卸压至压力表为零，取出试件。
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