CN1064939A - 用于检测控制阀控制之减压阀设定压力的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种用于控制阀控制之减压阀的检测系统，包括 一检测流体压力源，一连接于压力源的检测阀和一位 于检测阀内可根据经检测阀流动的流率移动的活 塞。检测阀的输出端连接于两个支管，一个支管将检 测阀连接于控制阀的入口通道，另一支管将检测阀连 接于减压阀的密闭流体压力腔，控制阀的位移可打开 该压力腔。一压力表也连接于检测阀，当打开控制阀 而使经检测阀的流量增加导致活塞位移时，活塞上的 塞部起隔离压力表的作用。

Description

本发明涉及一种用于控制阀控制之减压阀的检测系统，可用它检测减压阀的设定点，而无需将减压阀从与其连接的管道上拆卸下来，或拆开减压阀。

实际中控制阀控制之安全阀或减压阀被安装在一个载有加压流体的容器上或管道中。各政府部门要求定期检测这类减压阀的设定点，换句话说就是阀被致动的管道压力，以便起打开减压阀释放管道压力的作用。也希望知道关闭已打开的减压阀的设定压力。

实际中通用两类控制阀控制之减压阀。一类是美国专利No.4，615，356所示的一种非流动压力控制的调节减压阀。这类阀包括一个现场检测阀作为其结构的一部分，现场检测阀要求附带一个检测压力源来使检测阀工作。很明显，附带一个检测阀作为各控制阀控制之安全阀的一部分大大增加了这种安全阀的成本。其它检测方案要求把整个阀从系统中拆下，或者通过排放系统介质来检测控制阀控制之安全阀的设定压力和关闭压力，这是十分不理想的。在检测控制阀设定点方面，流动调节控制阀存在类似问题。

本发明的目的是提供一种用于控制阀控制之安全阀的检测阀系统，它体积小，并能起到检测这种安全阀的控制阀设定点的作用（无论是流动型还是非流动型），而无需把安全阀从系统上拆下或排放系统介质。

实施本发明的一种用于控制阀控制之安全减压阀（或是调节型或是非流动型）的检测设备，包括一检测压力源，一检测阀，一压力表，和两根导向要被检测的安全阀并与其具有可分离连接的支管。检测阀包括一个阀孔，阀孔的一轴向端经一传统的手动操作阀直接连接于检测压力源。而阀孔的另一端则连接于一根有两个支管的管道，两个支管连接于待检测的安全减压阀。一个支管连接于控制阀控制之安全阀的控制阀的流体压力入口，而另一支管则连接于所谓的“头”或密闭流体压力腔，该压力腔在安全阀的主活塞上维持一个压力以将其保持在关闭位置。作为这种阀的惯例，控制阀的动作可释放主阀的密闭流体压力腔中的压力，这样就允许管道压力将主活塞移动到打开的泄放位置。

一个压力表也被连接于检测阀阀孔的另一轴向端，用以记录控制阀致动的流体压力。

在阀孔内，松配合地安装有一个可轴向位移的活塞。该活塞非密封地与孔啮合，以便检测流体压力能绕活塞流出阀孔至两个支管和压力表。压力表经一包括环形密封件的轴向通道与阀孔的相邻端部连通。一个与压力表相邻的活塞表面上的轴向塞部进入轴向通道并密闭流体流体压力，然后利用压力表指示出设定压力。

然而，活塞是由一个弹簧偏置到远离轴向通道的位置，所以在通过阀孔的双支排出通道产生有足够的流量之前压力表不能准确显示出检测压力读数，这是因为只有足够的流量才可在活塞两侧产生一压差，而使活塞反抗弹簧偏置力移动以密闭压力表上的流体压力。

随着位于导向检测压力源的管道中的手动操作阀打开，施加于控制阀入口的流体压力数量将逐渐增加，直到达到足以致动控制阀的值。控制阀的致动为主阀活塞上方的密闭流体压力腔打开了排放通道。但是由于检测压力通过一个面积比控制阀排放动作提供的通道大的通道同时供给到密闭流体压力腔，所以该活塞不会离开其关闭位置。这样，就可致动控制阀而不影响主阀的工作，即避免了排泄系统介质的任何可能性。

同时，经分别引向控制阀入口和主阀密闭流体压力腔的两个支管的流体流率的大大增加就在检测阀活塞两侧产生一足够的压差，从而使该活塞朝导向压力表的轴向通道移动，这样就密闭并密封了压力表内的压力，以提供使控制阀移动到排泄打开位置的实际检测压力读数。

通过首先手动关闭检测压力源，可方便地使系统恢复到常态。控制阀继续排放直到达到其关闭或预定压力。这就停止了流体流过检测阀并允许弹簧将检测阀活塞移回到其正常位置，同时释放了作用在压力表上的密闭压力并提供了控制阀预定压力的读数。

结合附图，实施本发明的检测系统的其它优点可从下面的对实施例所作之详细描述中看出。

图1是一示意性视图，示出了一个实施本发明的用于控制阀控制之减压安全阀的检测系统，其中所示系统的零件处于预置位置。

图2是一类似于图的视图，但示出了当控制阀被检测压力致动到一泄放位置时阀的零件所处的位置。

参照图1，其中示意性地示出了一个传统的控制阀控制之减压阀1，包括一个主阀体10，一个控制阀体20固定于其上。主阀体10带有一流体通道12，该通道12连接于一个容器V或其它任何需要该阀起安全阀作用的流体压力源。主阀体10还带有一个泄放或排泄通道14，并且通道12和通道14之间的连通通常由一主活塞阀16堵塞，限定在活塞16上方的一个密闭流体压力腔17之内的流体压力使主活塞阀16以密封的关系保持在一个环形阀座12a上。

一个流体通道17a沟通密闭流体压力腔或头17和限定在控制阀体20内的一泄放通道23。控制阀头24通常阻止通道17a和泄放通道23之间的连通，并由一弹簧21压靠在这种关闭的位置。

如图2所示，通过利用经管道18和单向阀27从容器V中分出的流体压力，可使阀头24移动到一打开或泄放位置，所述流体压力作用在一个固定于阀头24上并横跨腔室26所处的膜片25上。很明显，阀头24也可由一活塞或其它作用相同的流体压力响应零件操纵。

这样，在控制阀控制之安全阀1的一般操作中，当容器V内的流体压力到达希望安全阀致动的预定值时，这种压力就作用在膜片25上而使阀头24向上移动，并且使得头17经通道17a和23泄放。这就允许活塞16向上运动并沟通了通道12和主泄放通道14。

为了周期性地检测控制阀的设定点，提供了一个实施本发明的检测设备30。这种检测设备包括一压力源32（它可以简单地是一小桶加压无毒气体），一个检测阀单元40和一压力表PG。

检测阀单元40包括一传统的阀体，阀体在其一端带有一个与阀孔42相通的轴向入口41。阀孔42的另一端带有一个经管道36与压力表PG相通的轴向通道43。在阀孔42之内，可滑动地但非密封地安装有一个活塞44，从而在任何时候都允许液体绕其狭窄的周边流过。弹簧45使活塞44偏置而远离轴向通道43。

一径向开口46与活塞44远离入口通道41的端部连通并经管道46a与支管46b和46c连通。一根支管46b可分离地经一单向阀46d连接于安全阀的控制阀体20的入口管道18。另一支管46c经一手动操作阀46e连接于一个与通道17a连通的通道17b，通道17a构成流体压力腔17的压力释放通道。尽管没有示出，支管46b和46c与安全阀之间的连接可采用传统的可分离接头实现，当可分离的连接断开时，接头可自动地起关闭与支管46b和46c相通的通道的作用。

最后，一根管道32a将检测压力源32经一手动操作阀34连接于入口通道41。一排泄阀36经管道36a连接于管道32a，其目的下文再作描述。

在上述控制阀检测系统的工作中，手动阀34被打开从而产生一经检测阀40，环绕活塞44并进入两个支管46b和46c流动的加压流体。在支管46c的手动阀46e被打开。

随着压力在膜片25下面的腔室26内建立，不会有足够的检测流体流量通过检测阀40。当然，检测压力超过安全阀1的额定设定压力。随着经支管46b供给到腔室26的检测压力升高，它最终会达到控制阀的设定点，阀头42将反抗弹簧21的偏置力升高，从而使得密闭在腔室17内的加压流体释放。然而，因阀头24移动到图2所示的位置而产生的任何压力损失都将立即由经支管46c的直接压力连接得到补偿，这样密闭流体压力腔17内的有效流体压力仍将大致保持不变。这样，主活塞16不会从其关闭位置移开。

通过支管46b和46c的增加的流体流量将大大提高环绕活塞44的流体流率。这将导致在活塞44两侧形成一个压差，从而产生一个反抗弹簧45的偏置力将活塞朝左（从图中所见）偏置的力。随着活塞朝左移动，活塞上作成一体的塞部44a进入轴向通道43并与密封43a配合而密闭供给到压力表PG的流体压力，塞部44a上的肩部44b防止活塞44覆盖径向开口46，见图2。这样压力表PG上就可稳定地指示出安全阀1的控制阀被设定的实际流体压力。

然后关闭阀46e和供给检验流体压力的手动操作阀34。控制阀继续泄放直至达到控制阀的关闭点。这样系统就恢复到图1所示的状态，其中没有足够的检测流体流量通过检测阀40。这样，弹簧45使活塞44返回到其原始位置，并且压力表PG将不再被密封并将记录腔10中的压力，该压力当然等于控制阀的关闭压力。通过打开排泄阀36可使检测阀40内的所有压力释放。

这样，控制阀控制之安全阀的打开和关闭压力均可通过采用本发明的方法和设备快速并可靠地获得。而且，控制阀控制的安全减压阀1的主要阀件无需打开，从而避免了容纳在容器V内的介质泄出。

尽管本发明是借助于上面详细举出的实施例进行描述的，应当理解这只是为了说明的目的，本发明不必受此限制，这是因为熟知此技术者参阅说明书后可明显地看出其它实施例及操作方法。这样，可以在不背离本发明精神的情况下考虑其它改型。

Claims (11)

1、一种用于控制阀控制之减压阀的检测系统，其中控制阀根据管道压力致动而打开减压阀；所述控制阀带有一管道压力流体入口通道并且所述减压阀带有一个由处于一个位置的控制阀封闭的密闭流体压力腔，以使减压阀保持关闭，但当所述控制阀处于另一位置时减压阀的排放通道则被打开，包括：

一个具有至少等于减压阀额定打开压力的压力的检测流体压力源；

一个连接于所述检测压力源的检测阀；

所述检测阀带有一阀孔，并且一个活塞非密封地安装在所述阀孔内，居所述阀孔的两端中间；

将所述阀孔的一端连接于所述检测压力源的装置；

将所述阀孔的另一端连接于一个具有两个支管的检测管道的装置；

将其中一个所述检测管道支管连接于所述控制阀流体入口通道的装置；

将其中另一所述检测管道支管连接于所述密闭流体压力腔的装置；

一压力表；

将所述压力表连接于所述阀孔的所述另一端的装置，这样所述控制阀被所述检测压力打开就绕所述活塞产生很大的流体流量，从而在活塞上产生一压力迫使所述活塞朝所述阀孔的所述另一端位移；和

可由所述阀的位移操作的阀装置，以密闭供给至所述压力表的流体压力，从而给出打开所述阀所需之压力的读数。

2、根据权利要求1所述的设备，还包括将所述活塞朝所述阀孔的所述第一端偏置的弹性装置。

3、根据权利要求1所述的设备，其中将所述压力表连接于所述阀孔的所述另一端的所述装置包括一个位于所述检测阀内与所述阀孔的所述另一端相通的轴向通道;和

所述阀装置包括一个位于所述活塞上的同心塞部，在所述活塞朝所述阀孔之所述另一端的所述位移作用下所述塞部与所述轴向通道密封地啮合。

4、根据权利要求3所述的设备，还包括一个环绕所述塞部的压缩弹簧，迫使所述活塞朝所述阀孔的所述一端偏置。

5、与一控制阀控制之减压阀联合在一起，所述减压阀可操作地连接于一流体压力管道中，所述减压阀带有一个位于管道流体压力和一密闭流体压力之间的主活塞，当所述管道压力达到一预定值时所述主活塞可被移动以释放所述管道压力，所述密闭流体压力被一控制阀根据所述预定流体压力对控制阀入口之作用的移动而释放;改进包括：

一个具有至少等于减压阀额定打开压力的压力的检测流体压力源;

一个连接于所述检测压力源的检测阀;

所述检测阀带有一阀孔，并且一个活塞非密封地安装在所述阀孔内，居所述阀孔的两端中间;

将所述阀孔的一端连接于所述检测压力源的装置;

将所述阀孔的另一端连接于一个具有两个支管的检测管道的装置;

将其中一个所述检测管道支管连接于所述控制阀流体入口通道的装置;

将其中另一所述检测管道支管连接于所述密闭流体压力腔的装置;

一压力表;

将所述压力表连接于所述阀孔的所述另一端的装置，这样所述控制阀被所述检测压力打开就绕所述活塞产生很大的流体流量，从而在活塞上产生一压力迫使所述活塞朝所述阀孔的所述另一端位移;和

可由所述阀的位移操作的阀装置，以密闭供给至所述压力表的流体压力，从而给出打开所述阀所需之压力的读数。

6、根据权利要求5所述的设备，还包括将所述活塞朝所述阀孔的所述第一端偏置的弹性装置。

7、根据权利要求5所述的设备，其中将所述压力表连接于所述阀孔的所述另一端的所述装置包括一个位于所述检测阀内与所述阀孔的所述另一端相通的轴向通道;和

所述阀装置包括一个位于所述活塞上的同心塞部，在所述活塞朝所述阀孔之所述另一端的所述位移作用下所述塞部与所述轴向通道密封地啮合。

8、根据权利要求5所述的设备，还包括一个环绕所述塞部的压缩弹簧，迫使所述活塞朝所述阀孔的所述一端偏置。

9、一种检测连接于压力流体管道的控制阀控制之减压阀而无需拆开减压阀的方法，包括以下步骤：

提供一个带有流量计量活塞的检测阀，在围绕活塞的流体流动作用下所述活塞在一阀孔内可相对于一压力表来说在一打开和关闭位置之间移动;

提供一个将所述活塞朝所述打开位置偏置的弹簧;

将所述检测阀连接于一个双支管检测管道和一检测流体压力源之间，检测流体压力源之压力至少等于控制阀打开减压阀的压力;

将所述检测管道的一个支管可分离地连接于所述控制阀的压力流体入口;

将所述栓测管道的第二支管可分离地连接于所述减压阀的排放通道，这样所述检测阀利用所述检测压力致动控制阀而打开所述排放通道的效应就在由所述第二支管供给到所述排放通道的检验压力流体作用下基本上达到压力平衡;经所述检测管道的两个所述支管的组合流体流量在所述活塞两侧产生一压差，该压差足以将所述检测阀活塞移动到相对于压力表来说的所述关闭位置，从而给出将所述控制阀移动至其打开阀之位置所需的流体压力读数。

10、根据权利要求9所述的方法还包括停止流体从所述检测流体压力源流动至所述检测阀及关闭第二支管的步骤，这样所述控制阀接着关闭，流体不再经所述检测阀流动，而允许所述检测阀活塞返回到相对于所述压力表而言的打开位置并指示出所述控制阀的关闭压力。

11、根据权利要求10所述的方法，包括释放所述阀孔内压力的步骤，以复位所述压力表并使所述检测阀活塞返回到预备检测位置。

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