CN109115624A - 一种增压系统一体化管端水压试验机和管端试压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种增压系统一体化管端水压试验机和管端试压方法，包括通过管路依次连通的水泵、第一单向阀、增压器和阀体，还包括密封增压管线和钢管增压管线，密封增压管线和钢管增压管线并列连通增压器的出口端，水泵的吸入口连通有水箱；密封增压管线连通阀体，阀体连接钢管，钢管与阀体连接一端的内外分别设有内密封圈和外密封圈，外密封圈设于阀体内，阀体上设有进水通道，钢管增压管线通过进水通道连通钢管，阀体上设有排气阀。本发明将预密封增压器和钢管内部水压升压增压器集成到一起，通过各个水阀和单向阀及蓄能器的作用，由一台增压器便能够实现预密封和水压升压的功能，减少了驱动装置，结构简单可靠，成本低，效率高，维护方便。
Description
技术领域
本发明属于钢管试压设备技术领域，具体涉及一种增压系统一体化管端水压试验机和管端试压方法。
背景技术
近年来随着国内外经济的迅猛发展，能源需求急剧增长，国际、国内都在加大开采石油、天然气的力度。油气输送管道作为石油和天然气的一种经济、安全、不间断的长距离输送工具得到了迅速发展。
传统的钢管管端水压试验机增压系统采用两个增压器，一个增压器用于预密封，另一个增压器用于管内水压升压，这就使得设备整体结构复杂，成本高，维护麻烦。
发明内容
为了克服传统的钢管管端水压试验机增压系统采用两个增压器，各有各的驱动和控制，结构复杂，成本高，维护麻烦的问题，本发明提供了一种增压系统一体化管端水压试验机。
本发明的另一个目的在于提供一种管端试压方法。
本发明提供的技术方案如下：
一种增压系统一体化管端水压试验机，包括通过管路依次连通的水泵、第一单向阀、增压器和阀体，还包括密封增压管线和钢管增压管线，所述密封增压管线和钢管增压管线并列连通增压器的出口端，所述水泵的吸入口连通有水箱；
所述密封增压管线连通阀体，所述阀体连接钢管，所述钢管与阀体连接一端的内外分别设有内密封圈和外密封圈，所述外密封圈设于阀体内，所述阀体上设有进水通道，所述钢管增压管线通过进水通道连通钢管，所述阀体上设有排气阀。
所述阀体包括壳体和设于壳体内的中心体，所述壳体和中心体之间形成环形空间，所述壳体一端设有与进水通道连通的充水口，另一端开口，所述进水通道由沿中心体轴向设置部分和沿中心体径向设置部分组成，所述充水口、进水通道、环形空间依次连通，所述梭阀设于壳体上，所述梭阀的预密封口与外密封圈的安装凹槽相通。
所述钢管增压管线包括第一电磁水阀，所述第一电磁水阀与阀体上的充水口连通。
所述密封增压管线包括沿水流方向依次设置的第二电磁水阀、第二单向阀、电磁阀和梭阀，所述梭阀设于阀体上，所述电磁阀的出口还联通有蓄能器，所述蓄能器的出口连通水箱。
所述阀体上设有压力表。
所述梭阀包括进水口、预密封口、高压水进口和阀芯，所述阀芯设于进水口和高压进水口之间，所述进水口与电磁阀连通，所述预密封口与外密封圈的安装凹槽相通。
所述钢管增压管线上还设有安全阀，所述安全阀和电磁阀并列分别连通第二单向阀的出口，所述安全阀的出口连通水箱。
一种管端试压方法，使用增压系统一体化管端水压试验机，包括以下步骤：
步骤1）将钢管插入阀体内与中心体连接，启动水泵，水充满增压器后，增压后水通过密封增压管线使内密封圈和外密封圈胀起密封；
步骤2）打开第一电磁水阀和排气阀，水泵内的低压水通过钢管增压管线、充水口、进水通道后通入钢管内部，钢管内充满水后关闭排气阀，之后增压水自增压器进入钢管，使钢管内部的水压不断升高，当达到预定压力值M后，增压器停止运动，进入保压状态直至试压结束；
步骤3）如钢管内压力保持不变，则说明钢管不泄露，反之，则说明钢管有泄露。
试压结束后，增压器补水，钢管内部的水压降低到零，打开排气阀，同时将电磁阀断电，外密封圈和内密封圈的高压水泄压，外密封圈和内密封圈恢复到初始状态，钢管内的水经过外密封圈和内密封圈与阀体的间隙排完。
本发明的有益效果是：
本发明将预密封增压器和钢管内部水压升压增压器集成到一起，通过各个水阀和单向阀及蓄能器的作用，由一台增压器便能够实现预密封和水压升压的功能。本发明减少了驱动装置，结构简单可靠，成本低，效率高，维护方便。
下面将结合附图做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明的一种实施结构示意图。
图中：1、水泵；2、第一单向阀；3、增压器；4、第一电磁水阀；5、第二电磁水阀；6、第二单向阀；7、安全阀；8、电磁阀；9、球阀；10、蓄能器；11、压力表；12、排气阀；13、梭阀；13-1、进水口；13-2、预密封口；13-3、高压水进口；13-4、阀芯；14、外密封圈；15、内密封圈；16、充水口；17、水箱；18、阀体；19、中心体；20、进水通道；21、钢管。
具体实施方式
实施例1：
为了克服传统的钢管管端水压试验机增压系统采用两个增压器，各有各的驱动和控制，结构复杂，成本高，维护麻烦的问题。本实施例提供了一种增压系统一体化管端水压试验机，包括通过管路依次连通的水泵1、第一单向阀2、增压器3和阀体18，还包括密封增压管线和钢管增压管线，所述密封增压管线和钢管增压管线并列连通增压器3的出口端，所述水泵1的吸入口连通有水箱17；
所述密封增压管线连通阀体18，所述阀体18连接钢管21，所述钢管21与阀体18连接一端的内外分别设有内密封圈15和外密封圈14，所述外密封圈14设于阀体18内，所述阀体18上设有进水通道20，所述钢管增压管线通过进水通道20连通钢管21，所述阀体18上设有排气阀12。
本发明由一台增压器3便能够实现预密封和水压升压的功能，减少了驱动装置，结构简单可靠，成本低，效率高，维护方便。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种增压系统一体化管端水压试验机，所述阀体18包括壳体和设于壳体内的中心体19，所述壳体和中心体19之间形成环形空间，所述壳体一端设有与进水通道20连通的充水口16，另一端开口，所述进水通道20由沿中心体19轴向设置部分和沿中心体19径向设置部分组成，所述充水口16、进水通道20、环形空间依次连通，所述梭阀13设于壳体上，所述梭阀13的预密封口13-2与外密封圈14的安装凹槽相通。
在本实施例中，所述钢管增压管线包括第一电磁水阀4，所述第一电磁水阀4与阀体18上的充水口16连通。
所述密封增压管线包括沿水流方向依次设置的第二电磁水阀5、第二单向阀6、电磁阀8和梭阀13，所述梭阀13设于阀体18上，所述电磁阀8的出口还联通有蓄能器10，所述蓄能器10的出口连通水箱17。
所述阀体18上设有压力表11。
工作过程：
如图1所示，钢管21进入到阀体18指定位置后，通过控制系统控制水泵1启动充水，低压水通过第一单向阀2，此时增压器3的柱塞后退补水，直至退回到初始位置将增压器3充满水；第二电磁水阀5、电磁阀8带电，低压水经过第二电磁水阀5、第二单向阀6、电磁阀8进入到梭阀13，并经过预密封口13-2分别作用到外密封圈14和内密封圈15；由于水泵1的低压水压力较低，外密封圈14和内密封圈15不能起到密封的效果；此时控制系统控制增压器3的柱塞前进，不断的将增压器3高压水补充到密封增压管线中使压力不断升高，直至达到一定压力P使外密封圈14和内密封圈15起到密封作用；升压过程也将蓄能器10的压力提高到压力P；然后第二电磁水阀5断电，第二电磁水阀5关闭，由于单向阀的封闭作用，蓄能器10的压力P能够保证外密封圈14和内密封圈15处的压力始终不降低，始终起到密封作用。
然后，增压器3的柱塞再次后退补水直至补满，此过程第一电磁水阀4带电，第一电磁阀8水接通，水泵1的低压水进入到钢管21内部，将管内部充满水然后排气阀12关闭，此时管内形成了充满水的封闭空间。
最后，增压器3柱塞前进，由于第一单向阀2的作用，增压器3的高压水全部进入到钢管21内部，使钢管21内部的水压不断升高，通过压力表11能够观察到钢管21内部的水压数值，当达到预定压力值M后，增压器3停止运动，进入保压状态直至试压结束。试压技术后，增压器3后退补水，钢管21内部的水压降低到零，排气阀12打开，同时将电磁阀8断电，外密封圈14和内密封圈15的高压水泄压，外密封圈14和内密封圈15恢复到初始状态，钢管21内的水经过密封圈排完，完成了整个试压过程。
其中，所述梭阀13包括进水口13-1、预密封口13-2、高压水进口13-3和阀芯13-4，所述阀芯13-4设于进水口13-1和高压进水口13-1之间，所述进水口13-1与电磁阀8连通，所述预密封口13-2与外密封圈14的安装凹槽相通。
在密封过程中，首先，水由进水口13-1进入梭阀13，使阀芯13-4移动，封闭高压水进口13-3，水由预密封口13-2进入内密封圈15和外密封圈14，实现阀体18与钢管21之间间隙的密封。之后，高压水由进水口13-1、进水通道20进入阀体18和中心体19的环形空间，随着压力的升高，阀芯13-4向进水口13-1一端移动，封闭进水口13-1。
所述钢管增压管线上还设有安全阀7，所述安全阀7和电磁阀8并列分别连通第二单向阀6的出口，所述安全阀7的出口连通水箱17。球阀9两端分别与蓄能器10和水箱17连通。
实施例3：
在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种管端试压方法，使用增压系统一体化管端水压试验机，包括以下步骤：
步骤1）将钢管21插入阀体18内与中心体19连接，启动水泵1，水充满增压器3后，增压后水通过密封增压管线使内密封圈15和外密封圈14胀起密封；
步骤2）打开第一电磁水阀4和排气阀12，水泵1内的低压水通过钢管增压管线、充水口16、进水通道20后通入钢管21，内部，钢管21内充满水后关闭排气阀12，之后增压水自增压器3进入钢管21，使钢管21内部的水压不断升高，当达到预定压力值M后，增压器3停止运动，进入保压状态直至试压结束；
步骤3如钢管21内压力保持不变，则说明钢管21不泄露，反之，则说明钢管21有泄露。
试压结束后，增压器3补水，钢管21内部的水压降低到零，打开排气阀12，同时将电磁阀8断电，外密封圈14和内密封圈15的高压水泄压，外密封圈14和内密封圈15恢复到初始状态，钢管21内的水经过外密封圈14和内密封圈15与阀体18的间隙排完。
本发明将预密封增压器3和钢管21内部水压升压增压器3集成到一起，通过各个水阀和单向阀及蓄能器10的作用，由一台增压器3便能够实现预密封和水压升压的功能。本发明减少了驱动装置，结构简单可靠，成本低，效率高，维护方便。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (9)
1.一种增压系统一体化管端水压试验机，包括通过管路依次连通的水泵（1）、第一单向阀（2）、增压器（3）和阀体（18），其特征在于：还包括密封增压管线和钢管增压管线，所述密封增压管线和钢管增压管线并列连通增压器（3）的出口端，所述水泵（1）的吸入口连通有水箱（17）；
所述密封增压管线连通阀体（18），所述阀体（18）连接钢管（21），所述钢管（21）与阀体（18）连接一端的内外分别设有内密封圈（15）和外密封圈（14），所述外密封圈（14）设于阀体（18）内，所述阀体（18）上设有进水通道（20），所述钢管增压管线通过进水通道（20）连通钢管（21），所述阀体（18）上设有排气阀（12）。
2.根据权利要求1所述的一种增压系统一体化管端水压试验机，其特征在于：所述阀体（18）包括壳体和设于壳体内的中心体（19），所述壳体和中心体（19）之间形成环形空间，所述壳体一端设有与进水通道（20）连通的充水口（16），另一端开口，所述进水通道（20）由沿中心体（19）轴向设置部分和沿中心体（19）径向设置部分组成，所述充水口（16）、进水通道（20）、环形空间依次连通，所述梭阀（13）设于壳体上，所述梭阀（13）的预密封口（13-2）与外密封圈（14）的安装凹槽相通。
3.根据权利要求1所述的一种增压系统一体化管端水压试验机，其特征在于：所述钢管增压管线包括第一电磁水阀（4），所述第一电磁水阀（4）与阀体（18）上的充水口（16）连通。
4.根据权利要求1所述的一种增压系统一体化管端水压试验机，其特征在于：所述密封增压管线包括沿水流方向依次设置的第二电磁水阀（5）、第二单向阀（6）、电磁阀（8）和梭阀（13），所述梭阀（13）设于阀体（18）上，所述电磁阀（8）的出口还联通有蓄能器（10），所述蓄能器（10）的出口连通水箱（17）。
5.根据权利要求1所述的一种增压系统一体化管端水压试验机，其特征在于：所述阀体（18）上设有压力表（11）。
6.根据权利要求1所述的一种增压系统一体化管端水压试验机，其特征在于：所述梭阀（13）包括进水口（13-1）、预密封口（13-2）、高压水进口（13-3）和阀芯（13-4），所述阀芯（13-4）设于进水口（13-1）和高压进水口（13-1）之间，所述进水口与电磁阀连通，所述预密封口（13-2）与外密封圈（14）的安装凹槽相通。
7.根据权利要求3所述的一种增压系统一体化管端水压试验机，其特征在于：所述钢管增压管线上还设有安全阀（7），所述安全阀（7）和电磁阀（8）并列分别连通第二单向阀（6）的出口，所述安全阀（7）的出口连通水箱（17）。
8.一种管端试压方法，使用权利要求2所述的增压系统一体化管端水压试验机，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1）将钢管（21）插入阀体（18）内与中心体（19）连接，启动水泵（1），水充满增压器（3）后，增压后水通过密封增压管线使内密封圈（15）和外密封圈（14）胀起密封；
步骤2）打开第一电磁水阀（4）和排气阀（12），水泵（1）内的低压水通过钢管增压管线、充水口（16）、进水通道（20）后通入钢管（21）内部，钢管（21）内充满水后关闭排气阀（12），之后增压水自增压器（3）进入钢管（21），使钢管（21）内部的水压不断升高，当达到预定压力值M后，增压器（3）停止运动，进入保压状态直至试压结束；
步骤3）如钢管（21）内压力保持不变，则说明钢管（21）不泄露，反之，则说明钢管（21）有泄露。
9.根据权利要求8所述的一种管端试压方法，其特征在于：试压结束后，增压器（3）补水，钢管（21）内部的水压降低到零，打开排气阀（12），同时将电磁阀（8）断电，外密封圈（14）和内密封圈（15）的高压水泄压，外密封圈（14）和内密封圈（15）恢复到初始状态，钢管（21）内的水经过外密封圈（14）和内密封圈（15）与阀体（18）的间隙排完。
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| CN109580128A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-04-05 | 中国重型机械研究院股份公司 | 一种钢管接箍螺纹密封性测试装置及方法 |
| CN111503522A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-08-07 | 杰瑞石油天然气工程有限公司 | 一种长输管线用试压装置及试压方法 |
| CN111503522B (zh) * | 2020-04-29 | 2022-02-11 | 杰瑞石油天然气工程有限公司 | 一种长输管线用试压装置及试压方法 |
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