CN109612657B - 一种蒸汽管道漏气检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸汽管道漏气检测装置，有效的解决了目前管道接头缺乏在位检测装置的问题；解决的技术方案包括圆管，圆管的侧壁上安装有第一活塞腔，第一活塞腔内安装有第一活塞，第一活塞腔上设有第一排气孔和一个弹块，第一活塞的下表面开有第二活塞腔，第二活塞腔内安装有一个第二活塞，第一活塞上开有一个与第二活塞腔相通的通气孔，第一活塞腔的内壁上开有一个竖向的第一通气槽，通气孔与第一通气槽相通，第二活塞上开有第一排气道，第二活塞腔的内壁开有一个竖向的第二通气槽，第一活塞内开有一个第二排气道，第二排气道的下端口与第二通气槽连通，圆管外设有充气装置，本发明可对管道接头进行在位预检测，使用简单，适用范围广。

Description

一种蒸汽管道漏气检测装置

技术领域

本发明涉及漏气检测领域，具体是一种蒸汽管道漏气检测装置。

背景技术

蒸汽管道多用于热力、热电行业，管道在使用过程中应避免出现泄漏；目前，管子在安装前主要通过无损检测、水压试验或其他漏气检测设备对其密封性进行检测，管路安装时，一般采用焊接或法兰或者接头进行连接，目前缺乏专门针对安装好的接头位置进行局部在位检测的检漏装置，而管道接头处通常是蒸汽管道发生泄漏的薄弱部位，因此加强蒸汽管道接头处的泄露检测对蒸汽管道安全、稳定运行具有意义重大；而且，目前对管路进行漏气检测的设备大多使用传感器、氦质谱仪等电器元件或其他设备，其设备相对复杂且需要使用电源，对使用环境和现场工况要求较高，在实际应用过程中存在着诸多限制。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种蒸汽管道漏气检测装置，有效的解决了目前管道接头缺乏在位检测装置的问题。

其解决的技术方案是，一种蒸汽管道漏气检测装置，包括圆管，圆管的侧壁上安装有一个底部与圆管内部相通的第一活塞腔，第一活塞腔内安装有第一活塞以及一个位于第一活塞上方且可上下移动的压板，压板与第一活塞之间安装有第一压簧，第一活塞腔的侧壁上开有一个第一排气孔以及一个位于第一排气孔下方的弹块，弹块可向内弹出，第一活塞下端向上越过弹块后继续向上运动将使第一排气孔打开；第一活塞的下表面开有第二活塞腔，第二活塞腔内安装有一个第二活塞，第二活塞与第二活塞腔顶部之间连接有一个拉簧，第一活塞的侧壁上开有一个与第二活塞腔上端相通的通气孔，第一活塞腔的内壁上开有一个竖向的第一通气槽，通气孔与第一通气槽相通，第一活塞上移越过弹块的同时，通气孔越过第一通气槽的上端；第二活塞上开有一个下端与圆管内部相通第一排气道，第二活塞腔的内壁开有一个竖向的第二通气槽，第二活塞下移会使第一排气道的上端口与第二通气槽接通，第一活塞内开有一个第二排气道，第二排气道的下端口与第二通气槽连通，上端口位于第一活塞顶面，第一活塞缸的顶部开有第二排气孔，第二排气孔外孔口连接有一个喇叭；圆管外安装有可向圆管内充气的充气装置。

本发明可对管道接头进行在位预检测，使用简单，且无电器元件，适用范围广。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明主视剖视图。

图3为图2中A部分放大图。

图4为初始位置时A部分的放大图。

图5为漏气报警时A部分的放大图。

图6为图3中B部分的放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图6给出，本发明包括圆管1，圆管1的侧壁上安装有一个底部与圆管1内部相通的第一活塞腔2，第一活塞腔2内安装有第一活塞3以及一个位于第一活塞3上方且可上下移动的压板4，压板4与第一活塞3之间安装有第一压簧5，第一活塞腔2的侧壁上设有一个第一排气孔6以及一个位于第一排气孔6下方的弹块7，弹块7可向内弹出，第一活塞3下端向上越过弹块7后继续向上运动将使第一排气孔6打开；第一活塞3的下表面开有第二活塞腔8，第二活塞腔8内安装有一个第二活塞9，第二活塞9与第二活塞腔8顶部之间连接有一个拉簧10，第一活塞3的侧壁上开有一个与第二活塞腔8上端相通的通气孔11，第一活塞腔2的内壁上开有一个竖向的第一通气槽12，通气孔11与第一通气槽12相通，第一活塞3上移越过弹块7的同时，通气孔11越过第一通气槽12的上端；第二活塞9上开有一个下端与圆管1内部相通第一排气道13，第二活塞腔8的内壁开有一个竖向的第二通气槽14，第二活塞9下移会使第一排气道13的上端口与第二通气槽14接通，第一活塞3内开有一个第二排气道15，第二排气道15的下端口与第二通气槽14连通，上端口位于第一活塞3顶面，第一活塞3缸的顶部开有第二排气孔16，第二排气孔16外孔口连接有一个喇叭17；圆管1外安装有可向圆管1内充气的充气装置。

所述的充气装置包括一个安装在圆管1外壁上的竖向的第三活塞腔18，第三活塞腔18内安装有一个第三活塞19，第三活塞腔18侧壁上开有吸气口20以及与圆管1内部连通的排气口21，吸气口20上装有吸气单向阀26，排气口21上装有排气单向阀27，第三活塞19的上表面连接有一个活塞杆22，圆管1外设有一个压杆23，压杆23的一端铰接在圆管1外壁上，压杆23上开有一个沿杆长方向的滑槽24，活塞杆22的上端固定有一个横杆25，横杆25置于滑槽24内。

为了防止第一活塞3转动使通气孔11和第一通气槽12错位，所述的第一活塞3的上端面的非圆心位置安装有一个竖杆28，竖杆28的上端穿出第一活塞腔2外。

所述的第一活塞腔2的内壁上开有一个径向的盲孔29，弹块7安装在盲孔29内且弹块7与孔底之间安装有一个第二压簧30，弹块7的尾部连接有一个拉杆31，拉杆31外端伸出第一活塞腔2外，可通过拉杆31将弹块7拉回盲孔29内。

为实现压板4的上下移动，所述的压板4的上表面安装有一个螺纹杆32，螺纹杆32的上端伸出第一活塞腔2外且与第一活塞腔2顶部螺纹配合，螺纹杆32的上端固定有一个六角头。

为了可以用于多种管径的蒸汽管道接头的检测，所述的圆管1的两端均经法兰连接有一个管头33，管头33有多种与管道规格相匹配的直径。

所述的圆管1与管头33均沿轴线剖开为上下两部分，两部分可经螺栓扣合并压紧在一起。

所述的管头33内安装有密封圈34，密封圈34的截面为直角梯形且下端朝外；圆管1内的气压向外挤压密封圈34时可使密封圈34越压越紧。

为保证本装置的密封性，所述的法兰之间、管头333的上下两部分之间以及圆管1的上下两部分之间均安装有密封条35。

本发明在具体使用时，首先通过法兰在圆管1的两端安装上与待测管道直径规格相同的管头33，然后将接好管头33后的圆管1的两部分扣合在待检测管道的接头外，用螺栓拧紧，使两部分结合成一个完成的圆管1，圆管1两端的接头紧贴接头两侧的管道外壁，本装置安装完毕。

本发明在检测开始前，在第一压簧5的作用下，第一活塞3位于第一活塞腔2的底部，此时，弹块7缩入盲孔29内且被第一活塞3的外壁阻挡，第一排气孔6被第一活塞3外壁封闭，通气孔11与第一通气槽12相通；同时，在拉簧10的作用下，第二活塞9上的第一排气道13的上端口位于第二通气槽14的上方，即第一排气道13与第二排气道15不相通。

圆管1在管道接头外安装好以后，向外拉动拉杆31，确保弹块7没有卡住第一活塞3，第一活塞3位于第一活塞腔2的底部；然后用手反复的抬、压压杆23的自由端，压杆23通过滑槽24和横杆25带动活塞杆22上下往复运动，活塞杆22带动第三活塞19上下运动，第三活塞19向上运动时，第三活塞腔18通过吸气口20向第三活塞腔18内吸气，第三活塞19向下运动使，将第三活塞腔18内的气体通过排气口21压入到圆管1内，从而向圆管1内充气，压杆23的杠杆作原理有省力作用；随着圆管1内气压的升高，第一活塞3会被逐渐向上推移，同时，由于通气孔11与第一通气槽12相通，此时，圆管1内的气体会通过第一通气槽12和通气孔11进入第二活塞9上方的第二活塞腔8内，因此，第二活塞9上端和下端的气压相同，在拉簧10的作用下，第二活塞9随第一活塞3向上运动而不会与第一活塞3产生相对运动，因此第一排气道13与第二排气道15不接通。

当第一活塞3的底部向上越过弹块7时，在第二压簧30的作用下，弹块7弹出盲孔29，因此即使圆管1内气压减小，第一活塞3也不能再向下运动；在第一活塞3下端面越过弹块7的同时，通气孔11越过第一通气槽12的上端，并且第一排气孔6处于开启的临界点，因此此时圆管1内部和第二活塞腔8之间的通路隔断，第二活塞9上方的气压等于此时圆管1内的气压，而且，圆管1内的气压如果继续升高，第一活塞3继续上移会使第一排气孔6打开进行泄压，因此圆管1内的气压不能继续升高，此时的气压值即为圆管1内的最高气压值，第二活塞9上方的气压等于此最高气压值。

圆管1内的气压到达最大气压值后，停止抬、压压杆23，使圆管1内保压一段时间，在保压时间内，若管道的接头位置存在泄漏点，则圆管1内的高压气体会逐渐向管道内部渗漏，从而使圆管1内部的气压减小，即第一活塞3和第二活塞9底部的气压减小，但是第一活塞3被弹块7阻挡不能下移，因此通气孔11和第一通气槽12不接通，第二活塞9上端的气压始终保持不变，因此第二活塞9上下表面的气压差会推动第二活塞9克服拉簧10的作用逐渐向下移动，当第二活塞9下移到使第一排气道13的上端口与第二通气槽14接通时，则第一排气道13和第二排气道15接通，圆管1内的高压气体会通过第一排气道13和第二排气道15排至第一活塞腔2的顶部然后从第二排气孔16排出，第二排气孔16排出时的气流会吹响其外的喇叭17，发出报警，表示管道接头处存在漏气情况；如果在保压时间内，第二活塞9没有下移使第一排气道13和第二排气道15接通，说明圆管1内的气压没有明显的降低，则表示管道的接头位置的气密性满足要求。

在第一活塞3上下移动时，第一活塞3上端面非圆心位置的竖杆28可使第一活塞3不能转动，从而使通气孔11和第一通气槽12能准确的接通；第二活塞9由于与其上方的拉簧10固定连接，因此在没有大的外力扭矩的情况下也不会发生转动，从而使第一排气道13的上端口和第二通气槽14也能有效的接通。

检测完成后，将本装置从管道上拆下，然后向外拉动拉杆31，使弹块7缩回盲孔29内，第一活塞3在其上压簧的作用下回至第一活塞腔2的底部，通气孔11和第一通气槽12再次接通，第二活塞腔8内的高压气体排出，第一活塞腔2内的各部件回归初始位置。

对于不同检测对象，有时需要不同的保压压力值，当需要较大的保压压力值时，拧动螺纹杆32使压板4向下运动，压板4向下压缩压簧，使压簧的压缩量变大，则第一排气孔6开启时活塞底部需要更大的气压，因此圆管1内的气压值上限增大，可提供更高的保压压力值；反之，如果需要较小的保压压力值时，则拧动螺纹杆32使压板4向上运动，压簧的压缩量减小即可。

上文所述第一活塞3越过弹块7、通气孔11隔断、第一排气孔6处于开启的临界点三种状态同时完成，此为理想情况，实际生产使用时在允许范围内三者之间可存在一定时间差值，但需满足以下先后顺序：在活塞向上运动的过程中，通气孔11首先越过第一通气槽12上端从而关闭，随后活塞下端面越过弹块7，最后第一排气孔6打开，即在活塞底面与弹块7接触时，通气孔11处于隔断状态，第一排气孔6处于关闭状态，通气孔11隔断和第一排气孔6开启两者之间的时间差会使第二活塞9上方的气压略微小于圆管1内的最大气压，但对于本装置而言，报警信号是第二活塞9上方的气压和保压结束后圆管1内气压的压差，保压开始时两者之间的微小压差并不会对检测结果造成实质影响。

本发明可在管道接装完成后，对管路容易漏气的接头位置进行现场在位预检测，在管道投入使用前及时发现漏气位置，减少管道投入使用后漏气事故的发生，解决了管道接头安装完成后缺乏在位漏气预检测装置的问题，同时，本发明也可用于使用中的管道接头位置的定时检测；而且，本装置未采用任何的电器元件，不需电源，使用不受场地和工况的限制，对于野外，水下等工况也能适应；另外，本发明通过设置不同可拆卸更换的管头33，使其可适用各种管径的管道。

Claims (9)

1.一种蒸汽管道漏气检测装置，包括圆管（1），其特征在于，圆管（1）的侧壁上安装有一个底部与圆管（1）内部相通的第一活塞腔（2），第一活塞腔（2）内安装有第一活塞（3）以及一个位于第一活塞（3）上方且可上下移动的压板（4），压板（4）与第一活塞（3）之间安装有第一压簧（5），第一活塞腔（2）的侧壁上设有一个第一排气孔（6）以及一个位于第一排气孔（6）下方的弹块（7），弹块（7）可向内弹出，第一活塞（3）下端向上越过弹块（7）后继续向上运动将使第一排气孔（6）打开；第一活塞（3）的下表面开有第二活塞腔（8），第二活塞腔（8）内安装有一个第二活塞（9），第二活塞（9）与第二活塞腔（8）顶部之间连接有一个拉簧（10），第一活塞（3）的侧壁上开有一个与第二活塞腔（8）上端相通的通气孔（11），第一活塞腔（2）的内壁上开有一个竖向的第一通气槽（12），通气孔（11）与第一通气槽（12）相通，第一活塞（3）上移越过弹块（7）的同时，通气孔（11）越过第一通气槽（12）的上端；第二活塞（9）上开有一个下端与圆管（1）内部相通第一排气道（13），第二活塞腔（8）的内壁开有一个竖向的第二通气槽（14），第二活塞（9）下移会使第一排气道（13）的上端口与第二通气槽（14）接通，第一活塞（3）内开有一个第二排气道（15），第二排气道（15）的下端口与第二通气槽（14）连通，上端口位于第一活塞（3）顶面，第一活塞（3）缸的顶部开有第二排气孔（16），第二排气孔（16）外孔口连接有一个喇叭（17）；圆管（1）外安装有可向圆管（1）内充气的充气装置；

向圆管（1）内充气推动第一活塞（3）上移至第一活塞（3）底部越过弹块（7）并保压一段时间，在保压时间内，若管道的接头位置存在泄漏点，则圆管（1）内的高压气体会逐渐向管道内部渗漏，从而使圆管（1）内部的气压减小，即第一活塞（3）和第二活塞（9）底部的气压减小，但是第一活塞（3）被弹块（7）阻挡不能下移，因此通气孔（11）和第一通气槽（12）不接通，第二活塞（9）上端的气压始终保持不变，因此第二活塞（9）上下表面的气压差会推动第二活塞（9）克服拉簧（10）的作用逐渐向下移动，当第二活塞（9）下移到使第一排气道（13）的上端口与第二通气槽（14）接通时，则第一排气道（13）和第二排气道（15）接通，圆管（1）内的高压气体会通过第一排气道（13）和第二排气道（15）排至第一活塞腔（2）的顶部然后从第二排气孔（16）排出，第二排气孔（16）排出时的气流会吹响其外的喇叭（17），发出报警，表示管道接头处存在漏气情况。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽管道漏气检测装置，其特征在于，所述的充气装置包括一个安装在圆管（1）外壁上的竖向的第三活塞腔（18），第三活塞腔（18）内安装有一个第三活塞（19），第三活塞腔（18）侧壁上开有吸气口（20）以及与圆管（1）内部连通的排气口（21），吸气口（20）上装有吸气单向阀（26），排气口（21）上装有排气单向阀（27），第三活塞（19）的上表面连接有一个活塞杆（22），圆管（1）外设有一个压杆（23），压杆（23）的一端铰接在圆管（1）外壁上，压杆（23）上开有一个沿杆长方向的滑槽（24），活塞杆（22）的上端固定有一个横杆（25），横杆（25）置于滑槽（24）内。

3.根据权利要求1所述的一种蒸汽管道漏气检测装置，其特征在于，所述的第一活塞（3）的上端面的非圆心位置安装有一个竖杆（28），竖杆（28）的上端穿出第一活塞腔（2）外。

4.根据权利要求1所述的一种蒸汽管道漏气检测装置，其特征在于，所述的第一活塞腔（2）的内壁上开有一个径向的盲孔（29），弹块（7）安装在盲孔（29）内且弹块（7）与孔底之间安装有一个第二压簧（30），弹块（7）的尾部连接有一个拉杆（31），拉杆（31）外端伸出第一活塞腔（2）外，可通过拉杆（31）将弹块（7）拉回盲孔（29）内。

5.根据权利要求1所述的一种蒸汽管道漏气检测装置，其特征在于，所述的压板（4）的上表面安装有一个螺纹杆（32），螺纹杆（32）的上端伸出第一活塞腔（2）外且与第一活塞腔（2）顶部螺纹配合，螺纹杆（32）的上端固定有一个六角头。

6.根据权利要求1所述的一种蒸汽管道漏气检测装置，其特征在于，所述的圆管（1）的两端均经法兰连接有一个管头（33），管头（33）有多种与管道规格相匹配的直径。

7.根据权利要求1所述的一种蒸汽管道漏气检测装置，其特征在于，所述的圆管（1）与管头（33）均沿轴线剖开为上下两部分，两部分可经螺栓扣合并压紧在一起。

8.根据权利要求6所述的一种蒸汽管道漏气检测装置，其特征在于，所述的管头（33）内安装有密封圈（34），密封圈（34）的截面为直角梯形且下端朝外。

9.根据权利要求6所述的一种蒸汽管道漏气检测装置，其特征在于，所述的法兰之间、管头（333）的上下两部分之间以及圆管（1）的上下两部分之间均安装有密封条（35）。

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