CN111076084A - 一种智能化试压系统及其试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能化试压系统及其试验方法，属于压力试验工艺技术领域。它是由液氮低温贮罐、低温气动阀、低温液体往复泵、空温汽化器、温度传感器、电复热汽化器、安全阀、氮气缓冲罐、压力变送器、智能减压阀、手动球阀和电磁阀等设备组成，整个试验过程采用氮气压力试验，可确保承压设备内部的干燥度，同时本发明所述的智能化试压系统能够提高压力试验的工作效率，降低人工控制的劳动强度，提高压力试验的精确性和安全性。

Description

一种智能化试压系统及其试验方法
技术领域
本发明涉及一种智能化试压系统及其试验方法，属于压力试验工艺技术领域。
背景技术
压力试验工艺是检测承压设备安全性及气密性的一项重要环节，而作为氮气压力试验系统需要确保承压设备内部的干燥度、并提高压力试验的工作效率，降低人工控制的劳动强度，并提高压力试验的精确性和安全性；
公开号为CN209688356U的中国专利公开了一种阀门生产检测用氮气压力试验装置，包括壳体，所述壳体的底部内壁上固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴上固定安装有第一圆形齿轮，所述壳体内转动安装有横杆，所述横杆上固定套设有第二圆形齿轮，所述第二圆形齿轮与第一圆形齿轮啮合，所述横杆的两端均固定安装有第一锥形齿轮，所述壳体内转动安装有四个第一圆杆，对应的两个靠近伺服电机的第一圆杆上均固定套设有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮与对应的第一锥形齿轮啮合，所述第一圆杆的底端开设有第一凹槽；
上述专利中所述装置给出了一种用氮气进行压力试验的装置，其结构简单，实用性强，便于调整氮气压力试验设备的位置，操作起来简单便捷，但是该装置效率不高，当生产中需要大批量测试时就无法保证工作效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种智能化试压系统及其试验方法，它可以确保承压设备内部的干燥度，并提高压力试验的工作效率，降低人工控制的劳动强度，提高压力试验的精确性和安全性。
本发明的目的是这样实现的：一种智能化试压系统，包括液氮低温贮罐；
所述液氮低温贮罐通过管路连接到低温液体往复泵，所述液氮低温贮罐和低温液体往复泵之间还设置有第一低温气动阀；
所述低温液体往复泵通过管路连接到空温汽化器,所述空温汽化器通过管路与氮气缓冲罐相连；
所述空温汽化器与氮气缓冲罐之间还设置有电复热汽化器，所述电复热汽化器与空温汽化器之间设置第一温度变送器，所述电复热汽化器与氮气缓冲罐之间设置第二温度变送器；
所述第二温度变送器与第一低温气动阀、低温液体往复泵采用联动控制；
所述氮气缓冲罐上还设置有第一压力变送器，所述第一压力变送器与第一低温气动阀、低温液体往复泵采用联动控制；
所述氮气缓冲罐的后端依次设置手动球阀和智能减压阀，所述智能减压阀后端设置有承压设备，所述智能减压阀和承压设备之间依次设置有电磁阀、安全阀以及压力变送器，所述安全阀与压力变送器之间还设置有排气电磁阀；
所述智能减压阀与其后端的电磁阀以及压力变送器采用联动控制。
所述电复热汽化器与空温汽化器与氮气缓冲罐之间的管路呈并联设置，所述电复热汽化器的进口端设置第三低温气动阀，所述电复热汽化器的出口端设置第四低温气动阀，并在与电复热汽化器并联的管路上设置第二低温气动阀；
所述电复热汽化器与第一温度变送器、第二低温气动阀、第三低温气动阀以及第四低温气动阀采用联动控制。
所述承压设备有多个，且并联设置在智能减压阀的后端。
所述低温气动阀与低温液体往复泵之间还设置有第一安全阀；
所述氮气缓冲罐一侧设置第二安全阀。
所述电复热汽化器为水浴式电加热汽化器。
一种智能化试压系统的试验方法：
打开第一低温气动阀，低温液体往复泵将液氮低温贮罐中的液氮抽出经过空温汽化器汽化后，将氮气加压至氮气缓冲罐中，提高氮气缓冲罐的压力；所述空温汽化器与氮气缓冲罐之间的电复热汽化器与第一温度变送器、第二低温气动阀、第三低温气动阀以及第四低温气动阀联动控制；
当第一温度变送器温度低于设定温度时，电复热汽化器、第三低温气动阀以及第四低温气动阀自动开启，而第二低温气动阀自动切断，此时气体将经过电复热汽化器加热后再进入至氮气缓冲罐；当第一温度变送器温度不低于设定温度时，电复热汽化器、第三低温气动阀以及第四低温气动阀自动关闭，而第二低温气动阀自动开启，此时气体不经过电复热汽化器加热；上述流程可以确保进入氮气缓冲罐的氮气被充分汽化，保证安全性；
所述第二温度变送器与第一低温气动阀、低温液体往复泵联动控制；当第二温度变送器温度一旦低于设定温度时，所述第一低温气动阀和低温液体往复泵自动切断关闭，这可以确保系统中所有器件不被低温破坏，确保整个试压系统的安全，若低温液体没有充分汽化直接进入氮气缓冲罐时，缓冲罐因压力急剧上升会有安全隐患；
所述第一低温气动阀、低温液体往复泵与第一压力变送器联动控制；当压力小于第一压力变送器的设定压力时，则第一低温气动阀和低温液体往复泵开启，给氮气缓冲罐加压，直至达到氮气缓冲罐的设定压力后关闭，确保氮气缓冲罐具有足够的压力，满足后端压力试验的需要；
智能减压阀的设定压力高于承压设备的试验压力且低于氮气缓冲罐的设定压力，智能减压阀与后端的压力变送器联动控制，通过后端压力变送器压力的大小调节阀门的开度；
智能减压阀后端的压力变送器和电磁阀采用联动控制，在打压过程中，当后端压力变送器达到试验压力所需数据时，后端电磁阀立刻关闭，按照压力试验步骤保压，压力未下降则合格；
最后开启排气电磁阀进行排气，压力试验结束。
所述第一温度变送器的设定温度为0℃；
所述第二温度变送器的设定温度为-10℃。
相比现有技术，本发明的一种智能化试压系统具有以下优点：
本发明的一种智能化试压系统在整个试验过程采用氮气压力试验，因此可确保承压设备内部的干燥度；
本发明的一种智能化试压系统采用多组联动控制，满足智能化测试需求，提高了压力试验的工作效率，降低了人工控制的劳动强度，提高了压力试验的精确性和安全性；
本发明的一种智能化试压系统它整个压力试验过程操作简单，从低温液体汽化-缓冲罐加压-减压后打压-保压-判断-排气，实现了自动化智能控制；缓冲罐和系统中同时也设置了多个安全阀，确保自动控制失效带来的隐患，保证试验过程的高效、安全、可靠。
附图说明
图1为本发明一种智能化试压系统的整体结构示意图，其中：
1、液氮低温贮罐；2、第一低温气动阀；3、低温液体往复泵；4、空温汽化器；5、第二低温气动阀；6、第一温度变送器；7、电复热汽化器；8、第二温度变送器；9、第二安全阀；10、第一压力变送器；11、氮气缓冲罐；12、智能控制箱；13、第一承压设备；14、第二承压设备；15、第三承压设备；16、第一承压压力变送器；17、第二承压压力变送器；18、第三承压压力变送器；19、第三安全阀；20、第四安全阀；21、第五安全阀；22、第一电磁阀；23、第二电磁阀；24、第三电磁阀；25、智能减压阀；26、第三低温气动阀；27、第四低温气动阀；28、手动球阀；29、第一排气电磁阀；30、第二排气电磁阀；31、第三排气电磁阀；32、第一安全阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明加以说明 ：
如图1所示，一种智能化试压系统，包括液氮低温贮罐1；
所述液氮低温贮罐1通过管路连接到低温液体往复泵3，所述液氮低温贮罐1和低温液体往复泵3之间还设置有第一低温气动阀2；
所述低温液体往复泵3通过管路连接到空温汽化器4,所述空温汽化器4通过管路与氮气缓冲罐11相连；
所述空温汽化器4与氮气缓冲罐11之间还设置有电复热汽化器7，所述电复热汽化器7与空温汽化器4之间设置第一温度变送器6，所述电复热汽化器7与氮气缓冲罐11之间设置第二温度变送器8；
所述第二温度变送器8与第一低温气动阀2、低温液体往复泵3采用联动控制；
所述氮气缓冲罐11上还设置有第一压力变送器10，所述第一压力变送器10与第一低温气动阀2、低温液体往复泵3采用联动控制；
所述氮气缓冲罐11的后端依次设置手动球阀28和智能减压阀25，所述智能减压阀25后端设置有承压设备，所述智能减压阀25和承压设备之间设置电磁阀、安全阀以及压力变送器，所述安全阀与压力变送器之间还设置有排气电磁阀；
所述智能减压阀25与其后端的电磁阀以及压力变送器采用联动控制。
所述电复热汽化器7与空温汽化器4与氮气缓冲罐11之间的管路呈并联设置，所述电复热汽化器7的进口端设置第三低温气动阀26，所述电复热汽化器7的出口端设置第四低温气动阀27，并在与电复热汽化器7并联的管路上设置第二低温气动阀5；
所述电复热汽化器7与第一温度变送器6、第二低温气动阀5、第三低温气动阀26以及第四低温气动阀27采用联动控制。
所述承压设备有多个，且并联设置在智能减压阀25的后端。
所述低温气动阀2与低温液体往复泵3之间还设置有第一安全阀32；
所述氮气缓冲罐11一侧设置第二安全阀9。
所述电复热汽化器7为水浴式电加热汽化器。
在本实施例中，所述承压设备有3个，包括第一承压设备13、第二承压设备14和第三承压设备15；
所述第一承压设备13前端依次设置有第一承压压力变送器16、第一排气电磁阀29、第三安全阀19和第一电磁阀22；
所述第二承压设备14前端依次设置有第二承压压力变送器17、第二排气电磁阀30、第四安全阀20和第二电磁阀23；
所述第三承压设备15前端依次设置有第三承压压力变送器18、第三排气电磁阀31、第五安全阀21和第三电磁阀24。
在本实施例中，所述第一低温气动阀2、第二低温气动阀5、第三低温气动阀26、第四低温气动阀27、低温液体往复泵3、第一压力变送器10、第一承压压力变送器16、第二承压压力变送器17、第三承压压力变送器18、第一温度变送器6、第二温度变送器8、智能减压阀25、电复热汽化器7、第一电磁阀22、第二电磁阀23、第三电磁阀24、第一排气电磁阀29、第二排气电磁阀30和第三排气电磁阀31均通过导线连接到智能控制箱12上；
上述智能控制箱12可以是智能控制软件、硬件的集成，并可通过编程实现各电控管路元件之间的智能控制。
在本实施例中，本发明一种智能化试压系统的试验方法如下：
打开第一低温气动阀2，低温液体往复泵3将液氮低温贮罐1中的液氮抽出经过空温汽化器4汽化后，将氮气加压至氮气缓冲罐11中，提高氮气缓冲罐11的压力；所述空温汽化器4与氮气缓冲罐11之间的电复热汽化器7与第一温度变送器6、第二低温气动阀5、第三低温气动阀26以及第四低温气动阀27联动控制；
当第一温度变送器6温度低于0℃时，电复热汽化器7、第三低温气动阀26以及第四低温气动阀27自动开启，而第二低温气动阀5自动切断，此时气体将经过电复热汽化器7加热后再进入至氮气缓冲罐；当第一温度变送器6温度不低于0℃时，电复热汽化器7、第三低温气动阀26以及第四低温气动阀27自动关闭，而第二低温气动阀5自动开启，此时气体不经过电复热汽化器7加热；上述流程可以确保进入氮气缓冲罐11的氮气被充分汽化，保证安全性；
所述第二温度变送器8与第一低温气动阀2、低温液体往复泵3联动控制；当第二温度变送器8温度一旦低于-10℃时，所述第一低温气动阀2和低温液体往复泵3自动切断关闭，这可以确保系统中所有器件不被低温破坏，确保整个试压系统的安全，若低温液体没有充分汽化直接进入氮气缓冲罐11时，缓冲罐因压力急剧上升会有安全隐患；
所述第一低温气动阀2、低温液体往复泵3与第一压力变送器10联动控制；当压力小于第一压力变送器10的设定压力时，则第一低温气动阀2和低温液体往复泵3开启，给氮气缓冲罐11加压，直至达到氮气缓冲罐11的设定压力后关闭，确保氮气缓冲罐11具有足够的压力，满足后端压力试验的需要；
智能减压阀25的设定压力高于承压设备的试验压力且低于氮气缓冲罐11的设定压力，智能减压阀25与后端的压力变送器联动控制，通过后端压力变送器压力的大小调节阀门的开度，可以按照压力试验步骤的要求确保控制试验过程中的升压速度和保证承压设备受气流瞬间冲击的安全；
智能减压阀25后端的压力变送器和电磁阀采用联动控制，在打压过程中，当后端压力变送器达到试验压力所需数据时，电磁阀立刻关闭，按照压力试验步骤保压，压力未下降则合格；
最后开启排气电磁阀进行排气，压力试验结束。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种智能化试压系统，其特征在于：包括液氮低温贮罐（1）；
所述液氮低温贮罐（1）通过管路连接到低温液体往复泵（3），所述液氮低温贮罐（1）和低温液体往复泵（3）之间还设置有第一低温气动阀（2）；
所述低温液体往复泵（3）通过管路连接到空温汽化器（4）,所述空温汽化器（4）通过管路与氮气缓冲罐（11）相连；
所述空温汽化器（4）与氮气缓冲罐（11）之间还设置有电复热汽化器（7），所述电复热汽化器（7）与空温汽化器（4）之间设置第一温度变送器（6），所述电复热汽化器（7）与氮气缓冲罐（11）之间设置第二温度变送器（8）；
所述第二温度变送器（8）与第一低温气动阀（2）、低温液体往复泵（3）采用联动控制；
所述氮气缓冲罐（11）上还设置有第一压力变送器（10），所述压力变送器（10）与第一低温气动阀（2）、低温液体往复泵（3）采用联动控制；
所述氮气缓冲罐（11）的后端依次设置手动球阀（28）和智能减压阀（25），所述智能减压阀（25）后端设置有承压设备，所述智能减压阀（25）和承压设备之间设置电磁阀、安全阀以及压力变送器，所述安全阀与压力变送器之间还设置有排气电磁阀；
所述智能减压阀（25）、电磁阀以及压力变送器采用联动控制。
2.根据权利要求1所述的一种智能化试压系统，其特征在于：所述电复热汽化器（7）与空温汽化器（4）与氮气缓冲罐（11）之间的管路呈并联设置，所述电复热汽化器（7）的进口端设置第三低温气动阀（26），所述电复热汽化器（7）的出口端设置第四低温气动阀（27），并在与电复热汽化器（7）并联的管路上设置第二低温气动阀（5）；
所述电复热汽化器（7）与第一温度变送器（6）、第二低温气动阀（5）、第三低温气动阀（26）以及第四低温气动阀（27）采用联动控制。
3.根据权利要求1所述的一种智能化试压系统，其特征在于：所述承压设备有多个，且并联设置在智能减压阀（25）的后端。
4.根据权利要求1所述的一种智能化试压系统，其特征在于：所述低温气动阀（2）与低温液体往复泵（3）之间还设置有第一安全阀（32）；
所述氮气缓冲罐（11）一侧设置第二安全阀（9）。
5.根据权利要求2所述的一种智能化试压系统，其特征在于：所述电复热汽化器（7）为水浴式电加热汽化器。
6.一种智能化试压系统的试验方法，其特征在于：
打开第一低温气动阀（2），低温液体往复泵（3）将液氮低温贮罐（1）中的液氮抽出经过空温汽化器（4）汽化后，将氮气加压至氮气缓冲罐（11）中，提高氮气缓冲罐（11）的压力；所述空温汽化器（4）与氮气缓冲罐（11）之间的电复热汽化器（7）与第一温度变送器（6）、第二低温气动阀（5）、第三低温气动阀（26）以及第四低温气动阀（27）联动控制；
当第一温度变送器（6）温度低于设定温度时，电复热汽化器（7）、第三低温气动阀（26）以及第四低温气动阀（27）自动开启，而第二低温气动阀（5）自动切断，此时气体将经过电复热汽化器（7）加热后再进入至氮气缓冲罐；
当第一温度变送器（6）温度不低于设定温度时，电复热汽化器（7）、第三低温气动阀（26）以及第四低温气动阀（27）自动关闭，而第二低温气动阀（5）自动开启，此时气体不经过电复热汽化器（7）加热；
所述第二温度变送器（8）与第一低温气动阀（2）、低温液体往复泵（3）联动控制；当第二温度变送器（8）温度一旦低于设定温度时，所述第一低温气动阀（2）和低温液体往复泵（3）自动切断关闭；
所述第一低温气动阀（2）、低温液体往复泵（3）与第一压力变送器（10）联动控制；当压力小于第一压力变送器（10）的设定压力时，则第一低温气动阀（2）和低温液体往复泵（3）开启，给氮气缓冲罐（11）加压，直至达到氮气缓冲罐（11）的设定压力后关闭；
智能减压阀（25）的设定压力高于承压设备的试验压力且低于氮气缓冲罐（11）的设定压力，智能减压阀（25）与后端的压力变送器联动控制，通过后端压力变送器压力的大小调节阀门的开度；
智能减压阀（25）后端的压力变送器和电磁阀采用联动控制，在打压过程中，当后端压力变送器达到试验压力所需数据时，后端电磁阀立刻关闭，按照压力试验步骤保压，压力未下降则合格；
最后开启排气电磁阀进行排气，压力试验结束。
7.根据权利要求6所述的一种智能化试压系统的试验方法，其特征在于：所述第一温度变送器（6）的设定温度为0℃；
所述第二温度变送器（8）的设定温度为-10℃。
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