CN110441007B - 一种智能水密封试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能水密封试验系统，包括气源调节系统、高压液压系统和至少一路液压输出；所述气源调节系统包括远程压力控制回路和气动液压泵气源控制回路；所述高压液压系统包括远程高压液压系统主路、液压开启支路和远程泄压支路；所述气动液压泵气源控制回路的输出端与远程高压液压系统主路的气动液压泵的气源输入口相连；所述远程压力控制回路的输出端与所述液压开启支路和远程泄压支路的输入端连接，所述液压开启支路和远程泄压支路的输出端连接在远程高压液压系统主路上；所述液压输出的输出端连接至被检测的仪表阀。本发明解决了常规密封检测装置输出压力低、自动化控制程度不高、不利于接口扩展等难题，实现了密封检测装置自动化控制。
Description
技术领域
本发明涉及石油装备的密封测试试验系统，特别涉及一种智能水密封试验系统。
背景技术
随着石油开采开发技术的发展，石油装备的密封测试试验是关系到油气田设备安全可靠关键环节，石油类相关工具和设备的密封性严重影响设备的出厂合格率，由于密封泄露引起的气密封性失效，会引发严重的工程安全事故和经济损失，尤其是油田和化工厂泄露，危害更大。因此，如何检测阀门的密封性对于产品的生产尤为重要。
目前使用较多的密封检测是一般为低压手动密封检测装置，该设备通过电动或手动增压泵提供高压源，并将高压液体注入到测试工件中，完成阀门的密封性检测。但该密封检测装置存在一定缺陷，首先，目前常规的密封检测装置一般为手动控制，无法实现远程自动控制；其次，液压泵的输出压力较低，最大设计压力为103MPa，而阀门需要的检测压力需要达到138MPa，达不到检测要求；常规的密封检测装置不易于进行输出接口的调整和扩展。因此特别需要一种智能水密封试验系统，来解决现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种智能水密封试验系统，本发明智能水密封试验系统解决了现有常规的密封检测装置输出压力低、自动化控制程度不高、不利于接口扩展等难题，实现了密封检测装置自动化控制。
本发明所采用的技术方案是：一种智能水密封试验系统，包括气源调节系统、高压液压系统和至少一路液压输出；
所述气源调节系统包括远程压力控制回路和气动液压泵气源控制回路；所述远程压力控制回路的输入端连接气源，所述远程压力控制回路的输出端分别与所述高压液压系统的液压开启支路和远程泄压支路的输入端相连；所述气动液压泵气源控制回路的输入端连接在所述远程压力控制回路上；
所述高压液压系统包括远程高压液压系统主路、液压开启支路和远程泄压支路；所述远程高压液压系统主路的气动液压泵的气源输入口与所述气动液压泵气源控制回路的输出端相连，实现所述气动液压泵的泵出口压力调节；所述液压开启支路的输入端与所述远程压力控制回路的输出端连接，所述液压开启支路的输出端连接在所述远程高压液压系统主路上，实现所述远程高压液压系统主路的高压液压输出；所述远程泄压支路的输入端与所述远程压力控制回路的输出端连接，所述远程泄压支路的输出端连接在所述远程高压液压系统主路上，实现智能水密封试验系统的远程泄压；
所述液压输出的输入端与所述远程高压液压系统主路的输出端相连，所述液压输出的输出端连接至被检测的仪表阀。
进一步地，所述远程压力控制回路包括依次串联的：过滤器和第一气动调压阀；所述过滤器的输入端与气源接口的快速接头相连，所述第一气动调压阀的输出端分别与所述液压开启支路和所述远程泄压支路的输入端相连。
进一步地，所述气动液压泵气源控制回路包括依次串联的：第二气动调压阀、第一电磁阀和三通球阀，所述第二气动调压阀的输入端连接在所述远程压力控制回路的过滤器和第一气动调压阀之间的连接管线上；
所述气动液压泵气源控制回路还包括第三气动调压阀，所述第三气动调压阀的输入端连接在所述远程压力控制回路的过滤器和第一气动调压阀之间的连接管线上，所述第三气动调压阀的输出端与所述三通球阀的另一个输入口相连，所述三通球阀的输出口与所述远程高压液压系统主路的气动液压泵的气源输入口相连，通过所述三通球阀的切换实现旁通或远程控制气动液压泵的启停。
进一步地，所述远程高压液压系统主路包括依次串联的：油箱、液压过滤器、气动液压泵、安全阀、蓄能器、第一先导阀、调压阀、压力表和压力变送器；所述气动液压泵的气源输入口与所述气源调节系统的三通球阀的输出口相连，通过所述气源调节系统的第二气动调压阀或第三气动调压阀实现泵出口压力的调节；所述安全阀的排放口通过回油管线连接至所述油箱；所述压力变送器的输出端与每一路所述液压输出的输入端相连。
进一步地，所述液压开启支路包括第二电磁阀，所述第二电磁阀的输入端与所述远程压力控制回路的第一气动调压阀的输出端相连，所述第二电磁阀的输出端与所述远程高压液压系统主路的第一先导阀的先导控制口相连，通过所述第二电磁阀的打开实现所述第一先导阀的开启，从而实现所述远程高压液压系统主路的高压液压输出。
进一步地，所述远程泄压支路包括依次串联的：第三电磁阀和第二先导阀，所述第三电磁阀的输入端与所述远程压力控制回路的第一气动调压阀的输出端相连，所述第三电磁阀的输出端与所述第二先导阀的先导控制口相连，所述第二先导阀的输入口连接在所述远程高压液压系统主路的第一先导阀和调压阀之间的连接管线上，所述第二先导阀的回油口通过回油管线连接至所述远程高压液压系统主路的油箱，通过所述第三电磁阀的打开实现所述第二先导阀的开启，从而实现智能水密封试验系统的远程泄压。
进一步地，所述液压输出根据输出压力需求设置若干路，若干路所述液压输出并联连接。
进一步地，每一路所述液压输出均包括依次串联的：针阀、泄压针阀、液压输出压力表和液压输出快速接头；所述针阀的输入端与所述远程高压液压系统主路的压力变送器的输出端相连，所述泄压针阀的回油口通过回油管线连接至所述远程高压液压系统主路的油箱；所述液压输出的输出端通过所述液压输出快速接头连接至所述被检测的仪表阀。
进一步地，智能水密封试验系统还包括上位机；所述上位机与所述气动液压泵气源控制回路的第一电磁阀、所述液压开启支路的第二电磁阀和所述远程泄压支路的第三电磁阀连接，由所述上位机通过信号控制所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和所述第三电磁阀的开关；所述上位机还与所述远程高压液压系统主路的压力变送器连接，由所述上位机采集实时测试压力。
本发明的有益效果是：本发明智能水密封试验系统解决了现有常规的密封检测装置存在的实际问题，通过对气动液压泵及液压系统优化，解决了输出压力低的问题，通过上位机及压力变送器及电磁阀配置实现系统的自动监测和远程控制，解决了自动化控制程度不高的问题，通过冗余的液压接口及系统冗余设计，解决了试验系统难以进行接口扩展等难题，通过快速接头，实现试验系统多路的液压输出，实现了密封检测装置自动化控制。
附图说明
图1：本发明一种智能水密封试验系统原理图；
附图标注：1、过滤器；2、第一气动调压阀；3、第三气动调压阀；4、第二气动调压阀；5、第一电磁阀；6、三通球阀；7、液压过滤器；8、气动液压泵；9、安全阀；10、蓄能器；11、第一先导阀；12、调压阀；13、压力表；14、压力变送器；15、第二先导阀；16、第二电磁阀；17、第三电磁阀；18、针阀；19、泄压针阀；20、液压输出压力表；21、液压输出快速接头；22、快速接头；23、油箱；
A、气源调节系统；B、高压液压系统；C、第一路液压输出；D、第四路液压输出；
表示气源管线；
表示液压管线；
表示通讯电缆；
表示回油管线。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如附图1所示，一种智能水密封试验系统，包括气源调节系统A、高压液压系统B、至少一路液压输出和上位机。
所述气源调节系统A包括远程压力控制回路和气动液压泵气源控制回路；所述远程压力控制回路的输入端连接气源，所述远程压力控制回路的输出端分别与所述高压液压系统B的液压开启支路和远程泄压支路的输入端相连；所述气动液压泵气源控制回路的输入端连接在所述远程压力控制回路上；
所述高压液压系统B包括远程高压液压系统主路、液压开启支路和远程泄压支路；所述远程高压液压系统主路的气动液压泵8的气源输入口与所述气动液压泵气源控制回路的输出端相连，实现所述气动液压泵8的泵出口压力调节；所述液压开启支路的输入端与所述远程压力控制回路的输出端连接，所述液压开启支路的输出端连接在所述远程高压液压系统主路上，实现所述远程高压液压系统主路的高压液压输出；所述远程泄压支路的输入端与所述远程压力控制回路的输出端连接，所述远程泄压支路的输出端连接在所述远程高压液压系统主路上，实现智能水密封试验系统的远程泄压；
所述液压输出的输入端与所述远程高压液压系统主路的输出端相连，所述液压输出的输出端连接至被检测的仪表阀。
其中，所述远程压力控制回路包括依次串联的：过滤器1和第一气动调压阀2；所述过滤器1的输入端与气源接口的快速接头22相连，所述第一气动调压阀2的输出端分别与所述液压开启支路和所述远程泄压支路的输入端相连。
其中，所述气动液压泵气源控制回路包括依次串联的：第二气动调压阀4、第一电磁阀5和三通球阀6，所述第二气动调压阀4的输入端连接在所述远程压力控制回路的过滤器1和第一气动调压阀2之间的连接管线上，所述第一电磁阀5与所述上位机连接。所述气动液压泵气源控制回路还具有冗余一路，该冗余一路包括第三气动调压阀3，所述第三气动调压阀3的输入端连接在所述远程压力控制回路的过滤器1和第一气动调压阀2之间的连接管线上，所述第三气动调压阀3的输出端与所述三通球阀6的另一个输入口相连，所述三通球阀6的输出口与所述远程高压液压系统主路的气动液压泵8的气源输入口相连，通过所述三通球阀6的切换实现旁通或远程控制气动液压泵8的启停。
其中，所述远程高压液压系统主路包括依次串联的：油箱23、液压过滤器7、气动液压泵8、安全阀9、蓄能器10、第一先导阀11、调压阀12、压力表13和压力变送器14；所述气动液压泵8的气源输入口与所述气源调节系统A的三通球阀6的输出口相连，通过所述气源调节系统A的第二气动调压阀4或第三气动调压阀3实现泵出口压力的调节；所述安全阀9的回油口通过回油管线连接至所述油箱23；所述压力变送器14的输出端分别与每一路所述液压输出的输入端相连。
其中，所述液压开启支路包括第二电磁阀16，所述第二电磁阀16的输入端与所述远程压力控制回路的第一气动调压阀2的输出端相连，所述第二电磁阀16的输出端与所述远程高压液压系统主路的第一先导阀11的先导控制口相连。所述第二电磁阀16与所述上位机连接，通过所述上位机控制，通过信号的开关实现所述第一先导阀11的开启，从而实现所述远程高压液压系统主路的高压液压输出。
其中，所述远程泄压支路包括依次串联的：第三电磁阀17和第二先导阀15，所述第三电磁阀17的输入端与所述远程压力控制回路的第一气动调压阀2的输出端相连，所述第三电磁阀17的输出端与所述第二先导阀15的先导控制口相连，所述第二先导阀15的输入口连接在所述远程高压液压系统主路的第一先导阀11和调压阀12之间的连接管线上，所述第二先导阀15的回油口通过回油管线连接至所述油箱23。所述第三电磁阀17与所述上位机连接，通过所述上位机控制，通过信号的开关实现所述第二先导阀15的开启，从而实现智能水密封试验系统的远程泄压。
所述液压输出根据输出压力需求设置若干路，若干路所述液压输出并联连接，在第一路液压输出C的基础上，可根据需求不断扩展，直到所有路所述液压输出的输出压力总和达到要求。本实施例中，设置有四路液压输出，包括第一路液压输出C、第二路液压输出、第三路液压输出和第四路液压输出D，四路液压输出的输出压力达到206MPa。
每一路所述液压输出均包括依次串联的：针阀18、泄压针阀19、液压输出压力表20和液压输出快速接头21；所述针阀18的输入端与所述远程高压液压系统主路的压力变送器14的输出端相连，所述泄压针阀19的回油口通过回油管线连接至所述油箱23；所述液压输出的输出端通过所述液压输出快速接头21连接至所述被检测的仪表阀。
所述上位机除与所述液压开启支路的第二电磁阀16和所述远程泄压支路的第三电磁阀17连接外，还与所述远程高压液压系统主路的压力变送器14连接，由所述上位机采集实时测试压力，并显示压力时间曲线，测试完成后，系统自动生成测试报告，测试报告可以保存和查询。
综上，本发明智能水密封试验系统通过气源调节系统A、高压液压系统B、液压输出等多种功能，解决了现有常规的密封检测装置输出压力低、自动化控制程度不高、不利于接口扩展等难题，实现了密封检测装置自动化控制，适用于超高压石油装备的密封测试需要。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能水密封试验系统，其特征在于，包括气源调节系统(A)、高压液压系统(B)、至少一路液压输出和上位机；
所述气源调节系统(A)包括远程压力控制回路和气动液压泵气源控制回路；所述远程压力控制回路的输入端连接气源，所述远程压力控制回路的输出端分别与所述高压液压系统(B)的液压开启支路和远程泄压支路的输入端相连；所述气动液压泵气源控制回路的输入端连接在所述远程压力控制回路上；
所述高压液压系统(B)包括远程高压液压系统主路、液压开启支路和远程泄压支路；所述远程高压液压系统主路的气动液压泵(8)的气源输入口与所述气动液压泵气源控制回路的输出端相连，实现所述气动液压泵(8)的泵出口压力调节；所述液压开启支路的输入端与所述远程压力控制回路的输出端连接，所述液压开启支路的输出端连接在所述远程高压液压系统主路上，实现所述远程高压液压系统主路的高压液压输出；所述远程泄压支路的输入端与所述远程压力控制回路的输出端连接，所述远程泄压支路的输出端连接在所述远程高压液压系统主路上，实现智能水密封试验系统的远程泄压；
所述液压输出的输入端与所述远程高压液压系统主路的输出端相连，所述液压输出的输出端连接至被检测的仪表阀；
所述上位机与所述气动液压泵气源控制回路的第一电磁阀(5)、所述液压开启支路的第二电磁阀(16)和所述远程泄压支路的第三电磁阀(17)连接，由所述上位机通过信号控制所述第一电磁阀(5)、所述第二电磁阀(16)和所述第三电磁阀(17)的开关；所述上位机还与所述远程高压液压系统主路的压力变送器(14)连接，所述压力变送器(14)的输出端与每一路所述液压输出的输入端相连，由所述上位机采集实时测试压力。
2.根据权利要求1所述的一种智能水密封试验系统，其特征在于，所述远程压力控制回路包括依次串联的：过滤器(1)和第一气动调压阀(2)；所述过滤器(1)的输入端与气源接口的快速接头(22)相连，所述第一气动调压阀(2)的输出端分别与所述液压开启支路和所述远程泄压支路的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的一种智能水密封试验系统，其特征在于，所述气动液压泵气源控制回路包括依次串联的：第二气动调压阀(4)、第一电磁阀(5)和三通球阀(6)，所述第二气动调压阀(4)的输入端连接在所述远程压力控制回路的过滤器(1)和第一气动调压阀(2)之间的连接管线上；
所述气动液压泵气源控制回路还包括第三气动调压阀(3)，所述第三气动调压阀(3)的输入端连接在所述远程压力控制回路的过滤器(1)和第一气动调压阀(2)之间的连接管线上，所述第三气动调压阀(3)的输出端与所述三通球阀(6)的另一个输入口相连，所述三通球阀(6)的输出口与所述远程高压液压系统主路的气动液压泵(8)的气源输入口相连，通过所述三通球阀(6)的切换实现旁通或远程控制气动液压泵(8)的启停。
4.根据权利要求1所述的一种智能水密封试验系统，其特征在于，所述远程高压液压系统主路包括依次串联的：油箱(23)、液压过滤器(7)、气动液压泵(8)、安全阀(9)、蓄能器(10)、第一先导阀(11)、调压阀(12)、压力表(13)和压力变送器(14)；所述气动液压泵(8)的气源输入口与所述气源调节系统(A)的三通球阀(6)的输出口相连，通过所述气源调节系统(A)的第二气动调压阀(4)或第三气动调压阀(3)实现泵出口压力的调节；所述安全阀(9)的排放口通过回油管线连接至所述油箱(23)。
5.根据权利要求1所述的一种智能水密封试验系统，其特征在于，所述第二电磁阀(16)的输入端与所述远程压力控制回路的第一气动调压阀(2)的输出端相连，所述第二电磁阀(16)的输出端与所述远程高压液压系统主路的第一先导阀(11)的先导控制口相连，通过所述第二电磁阀(16)的打开实现所述第一先导阀(11)的开启，从而实现所述远程高压液压系统主路的高压液压输出。
6.根据权利要求1所述的一种智能水密封试验系统，其特征在于，所述远程泄压支路包括依次串联的：第三电磁阀(17)和第二先导阀(15)，所述第三电磁阀(17)的输入端与所述远程压力控制回路的第一气动调压阀(2)的输出端相连，所述第三电磁阀(17)的输出端与所述第二先导阀(15)的先导控制口相连，所述第二先导阀(15)的输入口连接在所述远程高压液压系统主路的第一先导阀(11)和调压阀(12)之间的连接管线上，所述第二先导阀(15)的回油口通过回油管线连接至所述远程高压液压系统主路的油箱(23)，通过所述第三电磁阀(17)的打开实现所述第二先导阀(15)的开启，从而实现智能水密封试验系统的远程泄压。
7.根据权利要求1所述的一种智能水密封试验系统，其特征在于，所述液压输出根据输出压力需求设置若干路，若干路所述液压输出并联连接。
8.根据权利要求1或7所述的一种智能水密封试验系统，其特征在于，每一路所述液压输出均包括依次串联的：针阀(18)、泄压针阀(19)、液压输出压力表(20)和液压输出快速接头(21)；所述针阀(18)的输入端与所述远程高压液压系统主路的压力变送器(14)的输出端相连，所述泄压针阀(19)的回油口通过回油管线连接至所述远程高压液压系统主路的油箱(23)；所述路液压输出的输出端通过所述液压输出快速接头(21)连接至所述被检测的仪表阀。
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