CN111257105A - 一种具有多工位的压力监测控制试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于承压类设备的压力试验设备技术领域，具体涉及一种具有多工位的压力监测控制试验系统。本发明通过包括试压水箱、注水泵单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、第一集分水单元、第二集分水单元、监测控制系统、变频控制柜、空气压缩机、气源分配器、试压单元和排污总管的有机设置，实现了多工位、多流程、自动补水、自动升压、自动保压、自动泄压、人机分离、自动生成压力试验报告全过程远程监测控制的功能，其自动化程度高、功能全面，提高了一体化集成装置工艺管道压力试验效率，降低了操作人员的劳动强度，降低了安全风险。

Description

一种具有多工位的压力监测控制试验系统

技术领域

本发明属于承压类设备的压力试验设备技术领域，具体涉及一种具有多工位的压力监测控制试验系统。

背景技术

目前，在油气田一体化集成装置制造中，工艺管路压力试验环节非常重要。

但由于管路工艺复杂、管路规格、压力等级多样化，还有一些不宜与管路一同压力试验的部分系统、设备、仪器、仪表、阀门等需要隔离和按压力等级分段试压，其分段管路数量较多。现有技术是用单台泵对单管路，或多台泵一一对应单管路试压，或将压力试验受限的部分系统、设备、仪器、仪表、阀门等拆除后，焊接临时短节将分段管路连通，待试压结束后拆除连通短节，恢复设备、仪器、仪表、阀门等，造成压力试验成本高，浪费材料、劳动强度大，压力试验效率低，且焊接临时短节连通分段管路存在一些安全风险。

其次，水压试验要求在低点和高点分别安装两个截止阀和两个同量程压力表，其表量程应为被测量程的1.5～2倍，试压时经常出现压力表量程不达标和压力表损坏问题；试压时一般要求多次升压和保压，对于2.5<P<10PMa的工艺管路要求三级升压保压(30％P试，60％P试，100％P试)，对于P≥10PMa的工艺管路要求三至四级升压保压；若发现漏点还需重新升压保压，再次增加了升压和保压频次；在试压过程中采用人工操作，既要操作试压泵的启停，又要频繁开关压力控制阀门，又要观察压力表，容易引起误操作，尤其在高压管路试压中，易出现试压时超压的安全隐患；若当达到预定试验压力值时，操作人员进入试压场地进行试压状态检查时，若紧固件松动、法兰、管件发生疲劳断裂等意外状况时，将操作人员造成伤害，存在很大的安全风险；

因此，需要我们探索研究一种能够对多工位、多流程、自动补水、自动升压、自动保压、自动泄压、人机分离、自动生成压力试验报告全过程远程监测控制的系统。

发明内容

本发明提供了一种具有多工位的压力监测控制试验系统，目的在于提供一种能够对多工位、多流程、自动补水、自动升压、自动保压、自动泄压、人机分离、自动生成压力试验报告全过程，从而进行远程监测控制的系统，从而有效提高一体化集成装置工艺管道压力试验效率，降低操作人员的劳动强度和安全风险。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有多工位的压力监测控制试验系统，包括试压水箱、注水泵单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、第一集分水单元、第二集分水单元、监测控制系统、变频控制柜、空气压缩机、气源分配器、试压单元和排污总管；所述试压水箱设置有进水口和出水口，出水口分为两路；试压水箱出水口的其中一路通过注水泵单元分别与第一集分水单元和第二集分水单元连接，试压水箱出水口的另一路上连接有电动三通球阀，电动三通球阀的一个出口通过第一高压泵单元与第一集分水单元连接，电动三通球阀的另一个出口通过第二高压泵单元与第二集分水单元连接，所述第一集分水单元和第二集分水单元分别与试压单元连接，所述试压单元、第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元和试压水箱分别与排污总管连接；所述监测控制系统分别与注水泵单元、第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、空气压缩机、试压单元、电动三通球阀和变频控制柜电信号连接，用于通电监测控制；所述变频控制柜分别与第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、空气压缩机、电动三通球阀和监测控制系统电连接；所述空气压缩机通过气源分配器分别与第一高压泵单元、第二高压泵单元、第一集分水单元和第二集分水单元连接为其供电；所述气源分配器与监测控制系统电信号连接。

所述的试压水箱上设置有低压电磁阀、玻璃管液位计和水位传感器，所述低压电磁阀和水位传感器分别通过电缆线与监测控制系统电信号连接。

所述的试压水箱设置有缓冲区和净水区，缓冲区设置在试压水箱进水口侧，净水区设置在试压水箱出水口侧；所述缓冲区和净水区下部分别连接有排污球阀，缓冲区和净水区分别通过排污球阀与排污总管连通。

所述的第一高压泵单元包括第一泵端阀、第一单向阀、第一高压泵和第一泵端压力变送器；所述第一高压泵的进水口与电动三通球阀连接，第一高压泵的出水口通过第一单向阀与第一集分水单元连接，在高压泵和第一单向阀之间的管路上分别设置有第一泵端压力变送器和第一泵端阀，第一泵端阀的一端与该管路连通，第一泵端阀的另一端与排污总管连接；所述第一泵端阀、第一高压泵和第一泵端压力变送器分别与监测控制系统电信号连接；所述第一高压泵与变频控制柜电连接；所述第一泵端阀的进气口通过气源分配器与空气压缩机连通。

所述的第二高压泵单元包括第二泵端阀、第二泵端压力变送器、第二高压泵和第二单向阀；所述第二高压泵的进水口与电动三通球阀连接，第二高压泵的出水口通过第二单向阀与第二集分水单元连接，在第二高压泵与第二单向阀之间的管路上分别设置有第二泵端阀和第二泵端压力变送器，所述第二泵端阀的一端与该管路连接，第二泵端阀的另一端与与排污总管连接；所述第二泵端阀、第二泵端压力变送器和第二高压泵分别与监测控制系统电信号连接；所述第二泵端阀的进气口经通过气源分配器与空气压缩机连接；所述第二高压泵与变频控制柜电连接。

所述的第一集分水单元与第二集分水单元的结构完全相同；所述的第一集分水单元包括第一集分水器、气电控截止阀和高压电磁阀；所述第一集分水器设置有三个高压出口、排污口、泄压口和两个进水口，第一集分水器的三个高压出口分别连接有三个相同的高压管路，第一集分水器的一个高压出口分为两路，其中一路连接有气电控截止阀，另一路连接有高压电磁阀，两路相汇后与试压单元连接；第一集分水器的排污口和泄压口分别与排污总管连接；第一集分水器的一个进水口与第一高压泵单元，第一集分水器的另一个进水口与注水泵单元连接；所述气电控截止阀和高压电磁阀分别与监测控制系统电信号连接；所述气电控截止阀的进气口通过气源分配器与空气压缩机连接。

所述气电控截止阀的出口端设置有阀端压力变送器；所述阀端压力变送器与监测控制系统电信号连接。

所述的第一集分水单元还包括第一排污电动球阀、第一伺服溢流阀、第一容器压力变送器、第一容器阀、第一进水电动球阀和第一温度变送器；所述第一集分水器的排污口通过第一排污电动球阀与排污总管连通，第一容器压力变送器设置在第一集分水器排污口与第一排污电动球阀之间的管路上；第一集分水器的泄压口依次通过第一容器阀、第一伺服溢流阀与排污总管连接；所述第一温度变送器连接在与注水泵单元连接的第一集分水器进水口；所述第一进水电动球阀连接在第一集分水器进水口与注水泵单元之间；所述第一排污电动球阀和第一进水电动球阀分别与变频控制柜电连接；所述第一伺服溢流阀和第一容器阀的进气口分别通过气源分配器与空气压缩机连接；所述第一排污电动球阀、第一伺服溢流阀、第一容器压力变送器、第一容器阀、第一进水电动球阀和第一温度变送器分别与监测控制系统电信号连接。

所述的试压单元包括试压管路、高点压力变送器和自动排气阀；所述试压管路的入水口与第一集分水单元连接，试压管路的出水口与自动排气阀连接，自动排气阀与排污总管连接，试压管路与自动排气阀之间连接有高点压力变送器；高点压力变送器和自动排气阀分别与监测控制系统电信号连接；所述的自动排气阀的进气口通过气源分配器与空气压缩机连接。

所述的注水泵单元包括第三单向阀、注水泵和第三泵端压力变送器；所述注水泵的进水口与试压水箱的出水口连接，注水泵的出水口通过第三单向阀分别与第一集分水单元和第二集分水单元连接；第三单向阀与注水泵之间的管路上设置有第三泵端压力变送器；所述注水泵和第三泵端压力变送器分别与监测控制系统电信号连接；所述注水泵与变频控制柜电连接。

有益效果：

(1)本发明通过第一集分水单元和第二集分水单元在每个单元上分别设置三个高压出口，三个高压出口分别连接试压单元，实现了多工位、多流程、一体化集成的试验功能，实现了人机分离，有效提高了管道压力试验效率。

(2)本发明通过监测控制系统及多个电磁阀的设置，实现了试验全过程的远程监测控制，并实现了自动补水、自动升压、自动保压、自动泄压和自动生成压，有效提高了自动化程度，降低了操作人员的劳动强度，降低了安全风险。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图中：1-低压电磁阀；2-试压水箱；3-排污球阀；4-玻璃管液位计；5-水位传感器；6-第一集分水器；7-第一泵端阀；8-第一单向阀；9-第一高压泵；10-电动三通球阀；11-第一泵端压力变送器；12-第三单向阀；13-注水泵；14-第三泵端压力变送器；15-第二泵端阀；16-第二泵端压力变送器；17-第二高压泵；18-第二单向阀；19-监测控制系统；20-变频控制柜；21-空气压缩机；22-气源分配器；23-第一排污电动球阀；24-第一伺服溢流阀；25-第一容器压力变送器；26-第一容器阀；27-第一进水电动球阀；28-第一温度变送器；29-第二伺服溢流阀；30-第二进水电动球阀；31-第二容器阀；32-第二排污电动球阀；33-第二温度变送器；34-第二容器压力变送器；35-第二集分水器；36-气电控截止阀；37-阀端压力变送器；38-高压电磁阀；39-试压管路；40-高点压力变送器；41-自动排气阀；42-排污总管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1所示的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，包括试压水箱2、注水泵单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、第一集分水单元、第二集分水单元、监测控制系统19、变频控制柜20、空气压缩机21、气源分配器22、试压单元和排污总管42；所述试压水箱2设置有进水口和出水口，出水口分为两路；试压水箱2出水口的其中一路通过注水泵单元分别与第一集分水单元和第二集分水单元连接，试压水箱2出水口的另一路上连接有电动三通球阀10，电动三通球阀10的一个出口通过第一高压泵单元与第一集分水单元连接，电动三通球阀10的另一个出口通过第二高压泵单元与第二集分水单元连接，所述第一集分水单元和第二集分水单元分别与试压单元连接，所述试压单元、第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元和试压水箱2分别与排污总管42连接；所述监测控制系统19分别与注水泵单元、第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、空气压缩机21、试压单元、电动三通球阀10和变频控制柜20电信号连接，用于通电监测控制；所述变频控制柜20分别与第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、空气压缩机21、电动三通球阀10和监测控制系统19电连接；所述空气压缩机21通过气源分配器22分别与第一高压泵单元、第二高压泵单元、第一集分水单元和第二集分水单元连接为其供电；所述气源分配器22与监测控制系统19电信号连接。

在实际使用时，通过市政自来水给试压水箱2加满水，通过变频控制柜20给注水泵单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、电动三通球阀10、监测控制系统19、空气压缩机21等电器设备供电，通过监测控制系统19对试压水箱2、注水泵单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、电动三通球阀10、第一集分水单元、第二集分水单元控制元件提供输入和输出信号电源并发送和接受信号，对控制设备和监测仪表进行监测控制；通过监测控制系统19控制注水泵单元开启，向第一集分水单元、第二集分水单元注水，然后经试压单元排气，完成全部快速冲水排气过程；通过监测控制系统19控制电动三通球阀10开启向第一高压泵单元、第一集分水单元、试压单元供水；或向第二高压泵单元、第二集分水单元、试压单元供水；或同时向第一高压泵单元和第二高压泵单元这两路供水。通过启动空气压缩机21经气源分配器22向第一集分水单元、第二集分水单元、试压单元中的气源控制电磁阀门持续提供气源；通过监测控制系统19控制第一高压泵单元、第二高压泵单元、第一集分水单元、第二集分水单元中控制元器件，实现对试压工件的升压降压泄压控制。

本发明实现了多工位、多流程、自动补水、自动升压、自动保压、自动泄压、人机分离、自动生成压力试验报告全过程远程监测控制的功能，其自动化程度高、功能全面，提高了一体化集成装置工艺管道压力试验效率，降低了操作人员的劳动强度，降低了安全风险。

本实施例中的监测控制系统采用的是现有技术，是由四川杰特机器有限公司提供的WYC微机试压测试系统，其中的控制程序采用的是四川杰特机器有限公司提供的WYC42-4微机试压测试软件(WYC是微机试压测试缩写)。

实施例二：

根据图1所示的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，与实施例一不同之处在于：所述的试压水箱2上还连接有低压电磁阀1、玻璃管液位计4和水位传感器5，所述低压电磁阀1和水位传感器5分别通过电缆线与监测控制系统19电信号连接。

在实际使用时，低压电磁阀1的设置实现了自动加水和手动加水；水位传感器5能够将试压水箱2的水位状态实时发送给监测控制系统19，监测控制系统19根据传递来的信息实现远程实时水位显示、高限位及低限位报警提示和停泵功能。玻璃管液位计4的设置能够在现场实时掌握水位状态。

实施例三：

根据图1所示的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，与实施例一不同之处在于：所述的试压水箱2设置有缓冲区和净水区，缓冲区设置在试压水箱2进水口侧，净水区设置在试压水箱2出水口侧；所述缓冲区和净水区下部分别连接有排污球阀3，缓冲区和净水区分别通过排污球阀3与排污总管42连接。

在实际使用时，试压水箱2设置有缓冲区和净水区，不仅使得试验用水的质量得到了保证，而且有效减少了设备的维修的几率。缓冲区和净水区下部分别连接的排污球阀3，处于常关状态，在检修时排污使用，有效提高了检修的效率和质量。

实施例四：

根据图1所示的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，与实施例一不同之处在于：所述的第一高压泵单元包括第一泵端阀7、第一单向阀8、第一高压泵9和第一泵端压力变送器11；所述第一高压泵9的进水口与电动三通球阀10连接，第一高压泵9的出水口通过第一单向阀8与第一集分水单元连接，在高压泵9和第一单向阀8之间的管路上分别设置有第一泵端压力变送器11和第一泵端阀7，第一泵端阀7的一端与该管路连通，第一泵端阀7的另一端与排污总管42连接；所述第一泵端阀7、第一高压泵9和第一泵端压力变送器11分别与监测控制系统19电信号连接；所述第一高压泵9与变频控制柜20电连接；所述第一泵端阀7的进气口通过气源分配器22与空气压缩机21连通。

优选的是所述的第二高压泵单元包括第二泵端阀15、第二泵端压力变送器16、第二高压泵17和第二单向阀18；所述第二高压泵17的进水口与电动三通球阀10连接，第二高压泵17的出水口通过第二单向阀18与第二集分水单元连接，在第二高压泵17与第二单向阀18之间的管路上分别设置有第二泵端阀15和第二泵端压力变送器16，所述第二泵端阀15的一端与该管路连接，第二泵端阀15的另一端与与排污总管42连接；所述第二泵端阀15、第二泵端压力变送器16和第二高压泵17分别与监测控制系统19电信号连接；所述第二泵端阀15的进气口经通过气源分配器22与空气压缩机21连接；所述第二高压泵17与变频控制柜20电连接。

在实际使用时，第一高压泵单元和第二高压泵单元将试压水箱2的出水加压后分别注入第一集分水单元和第二集分水单元，保证了压力试验的用水压力。第一泵端阀7、第一高压泵9、第一泵端压力变送器11、第二泵端阀15、第二泵端压力变送器16和第二高压泵17分别与监测控制系统19电信号连接，使得第一泵端阀7、第一高压泵9、第一泵端压力变送器11、第二泵端阀15、第二泵端压力变送器16和第二高压泵17将获取的信息实时发送给监测控制系统19，监测控制系统19通过获取的相关信息进行相关部件的监测、开启或关闭控制；变频控制柜20分别与第一高压泵9、第二高压泵17电连接，用于对第一高压泵9和第二高压泵17的供电；所述第一泵端阀7和第二泵端阀15通过气源分配器22与空气压缩机21连接，通过监测控制系统19对空气压缩机21的控制，进而控制第一泵端阀7和第二泵端阀15。

第一高压泵单元和第二高压泵单元采用本发明的技术方案，不仅节约了人力，还能够保证试验的安全。

实施例五：

根据图1所示的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，与实施例一不同之处在于：所述的第一集分水单元与第二集分水单元的结构完全相同；所述的第一集分水单元包括第一集分水器6、气电控截止阀36和高压电磁阀38；所述第一集分水器6设置有三个高压出口、排污口、泄压口和两个进水口，第一集分水器6的三个高压出口的构成及连接方式完全相同，第一集分水器6的一个高压出口分为两路，其中一路连接有气电控截止阀36，另一路连接有高压电磁阀38，两路相汇后与试压单元连接；第一集分水器6的排污口和泄压口分别与排污总管42连接；第一集分水器6的一个进水口与第一高压泵单元，第一集分水器6的另一个进水口与注水泵单元连接；所述气电控截止阀36和高压电磁阀38分别与监测控制系统19电信号连接；所述气电控截止阀36的进气口通过气源分配器22与空气压缩机21连接。

优选的是所述气电控截止阀36的出口端设置有阀端压力变送器37；所述阀端压力变送器37与监测控制系统19电信号连接。

在实际使用时，第一集分水单元与第二集分水单元的结构完全相同，保证了本发明能够进行多工位的压力试验。第一集分水单元是通过监测控制系统19控制第一高压泵9启动，控制气电控截止阀36开启，高压电磁阀38关闭，自动排气阀41关闭，持续进行升压；当压力升高到指定数值时，控制气电控截止阀36关闭进行保压，保压结束后开启气电控截止阀36，并开启第一容器阀26和第一伺服溢流阀24进行降压，最终进行实现泄压；通过本方案可以对试压工件的升压速率和降压速率有效保证，尤其的对容积小于0.3m3，管径小于40mm管线效果更好。

实施例六：

根据图1所示的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，与实施例五不同之处在于：所述的第一集分水单元还包括第一排污电动球阀23、第一伺服溢流阀24、第一容器压力变送器25、第一容器阀26、第一进水电动球阀27和第一温度变送器28；所述第一集分水器6的排污口通过第一排污电动球阀23与排污总管42连通，第一容器压力变送器25设置在第一集分水器6排污口与第一排污电动球阀23之间的管路上；第一集分水器6的泄压口依次通过第一容器阀26、第一伺服溢流阀24与排污总管42连接；所述第一温度变送器28连接在与注水泵单元连接的第一集分水器6进水口；所述第一进水电动球阀27连接在第一集分水器6进水口与注水泵单元之间；所述第一排污电动球阀23和第一进水电动球阀27分别与变频控制柜20电连接；所述第一伺服溢流阀24和第一容器阀26的进气口分别通过气源分配器22与空气压缩机21连接；所述第一排污电动球阀23、第一伺服溢流阀24、第一容器压力变送器25、第一容器阀26、第一进水电动球阀27和第一温度变送器28分别与监测控制系统19电信号连接。

在实际使用时，第二集分水单元中的第二集分水器35设置有三个高压出口、排污口、泄压口和两个进水口，第二集分水器35的三个高压出口的构成及连接方式与第一集分水器6完全相同。第二集分水器35的排污口连接有第二容器压力变送器34，第二集分水器35的排污口通过第二排污电动球阀32与排污总管42连接；第二集分水器35的泄压口依次通过第二容器阀31、第二伺服溢流阀29与排污总管42连接；第二温度变送器33连接在与注水泵单元连接的第二集分水器35进水口，此进水口与注水泵单元之间连接有第二进水电动球阀30；第二排污电动球阀32和第二进水电动球阀30分别与变频控制柜20电连接；第二伺服溢流阀29和第二容器阀31的进气口分别通过气源分配器22与空气压缩机21连接；所述第二排污电动球阀32、第二伺服溢流阀29、第二容器压力变送器34、第二容器阀31和第二温度变送器33分别与监测控制系统19电信号连接。

监测控制系统19对第一排污电动球阀23、第一伺服溢流阀24、第一容器压力变送器25、第一容器阀26、第一进水电动球阀27、第一温度变送器28、第二排污电动球阀32、第二伺服溢流阀29、第二容器压力变送器34、第二容器阀31和第二温度变送器33进行信号的发送与接收，提高了本发明的自动化程度，实现了人机的分离，降低了安全风险。

实施例七：

根据图1所示的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，与实施例一不同之处在于：所述的试压单元包括试压管路39、高点压力变送器40和自动排气阀41；所述试压管路39的入水口与第一集分水单元连接，试压管路39的出水口与自动排气阀41连接，自动排气阀41与排污总管42连接，试压管路39与自动排气阀41之间连接有高点压力变送器40；高点压力变送器40和自动排气阀41分别与监测控制系统19电信号连接；自动排气阀41的进气口通过气源分配器22与空气压缩机21连接。

在实际使用时，高点压力变送器40和自动排气阀41分别与监测控制系统19电信号连接，监测控制系统19通过接受和发送信号，实现了对试压单元的远程监视与控制；自动排气阀41通过气源分配器22与空气压缩机21连接，监测控制系统19通过对空气压缩机21的控制，进而实现对自动排气阀41的控制。

试压单元采用本发明的技术方案，使得压力试验能够获得理想的效果。

实施例八：

根据图1所示的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，与实施例一不同之处在于：所述的注水泵单元包括第三单向阀12、注水泵13和第三泵端压力变送器14；所述注水泵13的进水口与试压水箱2的出水口连接，注水泵13的出水口通过第三单向阀12分别与第一集分水单元和第二集分水单元连接；第三单向阀12与注水泵13之间的管路上设置有第三泵端压力变送器14；所述注水泵13和第三泵端压力变送器14分别与监测控制系统19电信号连接；所述注水泵13与变频控制柜20电连接。

在实际使用时，注水泵单元将试压水箱2的水泵入第一集分水单元和第二集分水单元，保证压力试验的试验用水的理想状态；通过注水泵13和第三泵端压力变送器14与监测控制系统19电信号连接，使得试验能够在远程得到监测与控制，不仅节省了人力，还保证了试验的安全。

实施例九：

一种具有多工位的压力监测控制试验系统的使用方法。

1)开启监测控制系统19的控制系统

2)设置参数(确保参数设置无误)

3)启动自动测试程序，系统自动升压、保压、泄压

如图1所示：监测控制系统19的控制系统带自动快速注水功能，压力试验区分两部分，每个压力试验区设置3工位，每工位测试工艺完全相同可同时升压，注水泵13流量较大即当试压管路39中的试压管径≥DN40，试压管长度满足容积≥0.3m³时可同时自动快速注水。高压泵9对应压力试验区第一伺服溢流阀24在试压管路39的管径≥DN40且长度满足容积＜0.3m³，压力试验工位≤3时的自动快速注水和压力试验，在试压管路39中的试压管径≥DN40，试压管长度满足容积≥0.3m³的压力试压时，按照规定控制升压速率进行升压。第二高压泵17对应压力试验区与第一高压泵9对应的压力试验区结构形式相同，根据试验管路数量选择开启第一高压泵9和第二高压泵17中六路压力试验工位；本控制系统注水泵13、第一高压泵9、第二高压泵17均为变频控制，注水泵13工作时，第一高压泵9和第二高压泵17均不工作。

气电控截止阀36、阀端压力变送器37、高压电磁阀38、试压管路39、高点压力变送器40、自动排气阀41均为6个，第一高压泵9对应相邻3个压力试验工位包含每一路包含气电控截止阀36、阀端压力变送器37、高压电磁阀38、试压管路39、高点压力变送器40、自动排气阀41各1个；第二高压泵17对应相邻3个压力试验工位包含每一路包含气电控截止阀36、阀端压力变送器37、高压电磁阀38、试压管路39、高点压力变送器40、自动排气阀41各1个；

在第一高压泵9和第二高压泵17自动快速注水与压力试验前均需要将第一排水电动球阀23和第二电动球阀32关闭。

通过低压电磁阀1与水位传感器5连锁控制试压水箱2的水位，水位传感器5具有低点报警、低低点停机和高点切断功能；玻璃管液位计4起到就地显示的作用；第一单向阀8、第二单向阀18、第三单向阀12依次对应与第一高压泵9、第二高压泵17、注水泵13设置，主要是对泵起到起到超压机械保护的作用；电动三通球阀10控制是否向第一高压泵9或第二高压泵17或同时向第一高压泵9和第二高压泵17供水；通过第一泵端压力变送器11、第二泵端压力变送器16、第三泵端压力变送器14向监测控制系统19的控制系统提供压力数据信号，对第一高压泵9、第二高压泵17、注水泵13进行超压自动控制连锁保护；通过设置第一容器压力变送器25、第一温度变送器28、第二温度变送33、第二容器压力变送器34，向监测控制系统19的控制系统提供压力和温度数据信号，对第一集分水器6和第二集分水器35进行超压自动控制连锁保护；阀端压力变送器37主要是作为试压管路39最低点测压，高点压力变送器40主要是作为试压管路39最高点测压，阀端压力变送器37和高点压力变送器40通过数据信号传输给监测控制系统19的控制系统；通过空气压缩机21与气源分配器22连通，由气源分配器22为第一泵端阀7、第二泵端阀15、第一伺服溢流阀24、第二伺服溢流阀29、第一容器阀26、第二容器阀31、气电控截止阀36(6个)、自动排气阀41(6个)等阀门的电磁阀提供气源；

第一高压泵9对应压力试验工位自动快速注水时：

在监测控制系统19控制系统界面上选择注水工位→启动自动快速注水功能→第一容器阀26关闭→对应注水工位自动排气阀41开启→对应注水工位气电控截止阀36和高压电磁阀38均开启→非对应注水工位气电控截止阀36和高压电磁阀38均关闭→第一进水电动球阀27开启→注水泵13开启→注水压力升高→注水泵13关闭→对应注水工位自动排气阀41关闭→对应注水工位高压电磁阀38关闭→第一进水电动球阀27关闭→快速注水结束。

第二高压泵17对应压力试验工位自动快速注水时：

在监测控制系统19控制系统界面上选择注水工位→启动自动快速注水功能→第二容器阀31关闭→对应注水工位自动排气阀41开启→对应注水工位气电控截止阀36和高压电磁阀38均开启→非对应注水工位气电控截止阀36和高压电磁阀38均关闭→第二进水电动球阀30开启→注水泵13开启→注水压力升高→注水泵13关闭→对应注水工位自动排气阀41关闭→对应注水工位高压电磁阀38关闭→第二进水电动球阀30关闭→快速注水结束。

第一高压泵9对应压力试验工位压力试验工序(注水完毕状态)：

选择压力试验工位→非压力试验工位气电控截止阀36和高压电磁阀38均关闭→第一高压泵9低频启动→第一泵端阀7关闭→工件压力升高：

工件升压速率在0.1MPa/min内时：工件升压至目标压力→第一泵端阀7开启→对应压力试验工位气电控截止阀36关闭→第一高压泵9停机→工件开始保压→保压结束(若需继续升压：第一高压泵9低频启动→开启对应压力试验工位气电控截止阀36→第一泵端阀7关闭→工件继续升压→到达目标压力→对应压力试验工位气电控截止阀36关闭→第一泵端阀7开启→第一高压泵9停机→工件开始保压)→对应压力试验工位气电控截止阀36开启→第一伺服溢流阀24开度到最小→第一容器阀26开启→工件开始降压(降压速率过快：第一高压泵9低频启动→第一泵端阀7关闭→工件缓慢降压→降压至目标压力→保压→第一高压泵9停机)→工件压力缓慢下降至目标压力→关闭对应压力试验工位气电控截止阀36→开始保压→保压时间结束→开启对应压力试验工位气电控截止阀36→第一伺服溢流阀24开度增加→工件泄压至常压(对应压力试验工位自动排气阀41开启)→压力试验结束。

升压速率超过0.1MPa/min时：第一容器阀26开启→第一伺服溢流阀24开度增加→工件在标准规定升压速率范围内升压至目标压力→对应压力试验工位气电控截止阀36关闭→第一泵端阀7开启→第一高压泵9停机→工件开始保压→保压结束(若需继续升压：第一高压泵9低频启动→第一泵端阀7关闭→第一高压泵9频率增加→第一集分水器6上第一容器压力变送器25检测压力达到工件压力→开启对应压力试验工位气电控截止阀36→第一高压泵9频率增加→工件继续按标准规定速率升压→到达目标压力→第一高压泵9降频→对应压力试验工位气电控截止阀36关闭→第一泵端阀7开启→第一高压泵9停机→工件开始保压)→第一容器阀26关闭→第一伺服溢流阀24开度到最小→第一容器阀26开启→第一高压泵9低频启动→第一泵端阀7关闭→第一集分水器6上第一容器压力变送器25检测压力达到工件压力→对应压力试验工位气电控截止阀36开启→第一伺服溢流阀24开度增加→工件压力缓慢下降至目标压力→关闭对应压力试验工位气电控截止阀36→工件开始保压→第一泵端阀7开启→第一高压泵9停机→保压结束→开启对应压力试验工位气电控截止阀36→第一伺服溢流阀24开度增加→工件泄压至常压(对应压力试验工位自动排气阀41开启)→压力试验结束。

第二高压泵17对应压力试验工位压力试验工序(注水完毕状态)：

选择压力试验工位→非压力试验工位气电控截止阀36和高压电磁阀38均关闭→第二高压泵17低频启动→第二泵端阀15关闭→工件压力升高：

工件升压速率在0.1MPa/min内时：工件升压至目标压力→第二泵端阀15开启→对应压力试验工位气电控截止阀36关闭→第二高压泵17停机→工件开始保压→保压结束(若需继续升压：第二高压泵17低频启动→开启对应压力试验工位气电控截止阀36→第二泵端阀15关闭→工件继续升压→到达目标压力→对应压力试验工位气电控截止阀36关闭→第二泵端阀15开启→第二高压泵17停机→工件开始保压)→对应压力试验工位气电控截止阀36开启→第二伺服溢流阀29开度到最小→第二容器阀31开启→工件开始降压(降压速率过快：第二高压泵17低频启动→第二泵端阀15关闭→工件缓慢降压→降压至目标压力→保压→第二高压泵17停机)→工件压力缓慢下降至目标压力→关闭对应压力试验工位气电控截止阀36→开始保压→保压时间结束→开启对应压力试验工位气电控截止阀36→第二伺服溢流阀29开度增加→工件泄压至常压(对应压力试验工位自动排气阀41开启)→压力试验结束。

升压速率超过0.1MPa/min时：第二容器阀31开启→第二伺服溢流阀29开度增加→工件在标准规定升压速率范围内升压至目标压力→对应压力试验工位气电控截止阀36关闭→第二泵端阀15开启→第二高压泵17停机→工件开始保压→保压结束(若需继续升压：第二高压泵17低频启动→第二泵端阀15关闭→第二高压泵17频率增加→第二集分水器35上第二容器压力变送器34检测压力达到工件压力→开启对应压力试验工位气电控截止阀36→第二高压泵17频率增加→工件继续按标准规定速率升压→到达目标压力→第二高压泵17降频→对应压力试验工位气电控截止阀36关闭→第二泵端阀15开启→第二高压泵17停机→工件开始保压)→第二容器阀31关闭→第二伺服溢流阀29开度到最小→第二容器阀31开启→第二高压泵17低频启动→第二泵端阀15关闭→第二集分水器35上第二容器压力变送器34检测压力达到工件压力→对应压力试验工位气电控截止阀36开启→第二伺服溢流阀29开度增加→工件压力缓慢下降至目标压力→关闭对应压力试验工位气电控截止阀36→工件开始保压→第二泵端阀15开启→第二高压泵17停机→保压结束→开启对应压力试验工位气电控截止阀36→第二伺服溢流阀29开度增加→工件泄压至常压(对应压力试验工位自动排气阀41开启)→压力试验结束。

所述监测控制系统19的控制系统能够控制第一高压泵9和第二高压泵17所分别对应压力试验工位进行同时快速冲水或压力试验，也可以选择其中一个或几个进行工作。

4)保存记录并生成曲线、表格。

5)打印记录。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：包括试压水箱(2)、注水泵单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、第一集分水单元、第二集分水单元、监测控制系统(19)、变频控制柜(20)、空气压缩机(21)、气源分配器(22)、试压单元和排污总管(42)；所述试压水箱(2)设置有进水口和出水口，出水口分为两路；试压水箱(2)出水口的其中一路通过注水泵单元分别与第一集分水单元和第二集分水单元连接，试压水箱(2)出水口的另一路上连接有电动三通球阀(10)，电动三通球阀(10)的一个出口通过第一高压泵单元与第一集分水单元连接，电动三通球阀(10)的另一个出口通过第二高压泵单元与第二集分水单元连接，所述第一集分水单元和第二集分水单元分别与试压单元连接，所述试压单元、第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元和试压水箱(2)分别与排污总管(42)连接；所述监测控制系统(19)分别与注水泵单元、第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、空气压缩机(21)、试压单元、电动三通球阀(10)和变频控制柜(20)电信号连接，用于通电监测控制；所述变频控制柜(20)分别与第一集分水单元、第二集分水单元、第一高压泵单元、第二高压泵单元、空气压缩机(21)、电动三通球阀(10)和监测控制系统(19)电连接；所述空气压缩机(21)通过气源分配器(22)分别与第一高压泵单元、第二高压泵单元、第一集分水单元和第二集分水单元连接为其供电；所述气源分配器(22)与监测控制系统(19)电信号连接。

2.如权利要求1所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述的试压水箱(2)上设置有低压电磁阀(1)、玻璃管液位计(4)和水位传感器(5)，所述低压电磁阀(1)和水位传感器(5)分别通过电缆线与监测控制系统(19)电信号连接。

3.如权利要求1或2所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述的试压水箱(2)设置有缓冲区和净水区，缓冲区设置在试压水箱(2)进水口侧，净水区设置在试压水箱(2)出水口侧；所述缓冲区和净水区下部分别连接有排污球阀(3)，缓冲区和净水区分别通过排污球阀(3)与排污总管(42)连通。

4.如权利要求1所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述的第一高压泵单元包括第一泵端阀(7)、第一单向阀(8)、第一高压泵(9)和第一泵端压力变送器(11)；所述第一高压泵(9)的进水口与电动三通球阀(10)连接，第一高压泵(9)的出水口通过第一单向阀(8)与第一集分水单元连接，在高压泵(9)和第一单向阀(8)之间的管路上分别设置有第一泵端压力变送器(11)和第一泵端阀(7)，第一泵端阀(7)的一端与该管路连通，第一泵端阀(7)的另一端与排污总管(42)连接；所述第一泵端阀(7)、第一高压泵(9)和第一泵端压力变送器(11)分别与监测控制系统(19)电信号连接；所述第一高压泵(9)与变频控制柜(20)电连接；所述第一泵端阀(7)的进气口通过气源分配器(22)与空气压缩机(21)连通。

5.如权利要求1所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述的第二高压泵单元包括第二泵端阀(15)、第二泵端压力变送器(16)、第二高压泵(17)和第二单向阀(18)；所述第二高压泵(17)的进水口与电动三通球阀(10)连接，第二高压泵(17)的出水口通过第二单向阀(18)与第二集分水单元连接，在第二高压泵(17)与第二单向阀(18)之间的管路上分别设置有第二泵端阀(15)和第二泵端压力变送器(16)，所述第二泵端阀(15)的一端与该管路连接，第二泵端阀(15)的另一端与与排污总管(42)连接；所述第二泵端阀(15)、第二泵端压力变送器(16)和第二高压泵(17)分别与监测控制系统(19)电信号连接；所述第二泵端阀(15)的进气口经通过气源分配器(22)与空气压缩机(21)连接；所述第二高压泵(17)与变频控制柜(20)电连接。

6.如权利要求1所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述的第一集分水单元与第二集分水单元的结构完全相同；所述的第一集分水单元包括第一集分水器(6)、气电控截止阀(36)和高压电磁阀(38)；所述第一集分水器(6)设置有三个高压出口、排污口、泄压口和两个进水口，第一集分水器(6)的三个高压出口分别连接有三个相同的高压管路，第一集分水器(6)的一个高压出口分为两路，其中一路连接有气电控截止阀(36)，另一路连接有高压电磁阀(38)，两路相汇后与试压单元连接；第一集分水器(6)的排污口和泄压口分别与排污总管(42)连接；第一集分水器(6)的一个进水口与第一高压泵单元，第一集分水器(6)的另一个进水口与注水泵单元连接；所述气电控截止阀(36)和高压电磁阀(38)分别与监测控制系统(19)电信号连接；所述气电控截止阀(36)的进气口通过气源分配器(22)与空气压缩机(21)连接。

7.如权利要求6所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述气电控截止阀(36)的出口端设置有阀端压力变送器(37)；所述阀端压力变送器(37)与监测控制系统(19)电信号连接。

8.如权利要求6所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述的第一集分水单元还包括第一排污电动球阀(23)、第一伺服溢流阀(24)、第一容器压力变送器(25)、第一容器阀(26)、第一进水电动球阀(27)和第一温度变送器(28)；所述第一集分水器(6)的排污口通过第一排污电动球阀(23)与排污总管(42)连通，第一容器压力变送器(25)设置在第一集分水器(6)排污口与第一排污电动球阀(23)之间的管路上；第一集分水器(6)的泄压口依次通过第一容器阀(26)、第一伺服溢流阀(24)与排污总管(42)连接；所述第一温度变送器(28)连接在与注水泵单元连接的第一集分水器(6)进水口；所述第一进水电动球阀(27)连接在第一集分水器(6)进水口与注水泵单元之间；所述第一排污电动球阀(23)和第一进水电动球阀(27)分别与变频控制柜(20)电连接；所述第一伺服溢流阀(24)和第一容器阀(26)的进气口分别通过气源分配器(22)与空气压缩机(21)连接；所述第一排污电动球阀(23)、第一伺服溢流阀(24)、第一容器压力变送器(25)、第一容器阀(26)、第一进水电动球阀(27)和第一温度变送器(28)分别与监测控制系统(19)电信号连接。

9.如权利要求1所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述的试压单元包括试压管路(39)、高点压力变送器(40)和自动排气阀(41)；所述试压管路(39)的入水口与第一集分水单元连接，试压管路(39)的出水口与自动排气阀(41)连接，自动排气阀(41)与排污总管(42)连接，试压管路(39)与自动排气阀(41)之间连接有高点压力变送器(40)；高点压力变送器(40)和自动排气阀(41)分别与监测控制系统(19)电信号连接；所述的自动排气阀(41)的进气口通过气源分配器(22)与空气压缩机(21)连接。

10.如权利要求1所述的一种具有多工位的压力监测控制试验系统，其特征在于：所述的注水泵单元包括第三单向阀(12)、注水泵(13)和第三泵端压力变送器(14)；所述注水泵(13)的进水口与试压水箱(2)的出水口连接，注水泵(13)的出水口通过第三单向阀(12)分别与第一集分水单元和第二集分水单元连接；第三单向阀(12)与注水泵(13)之间的管路上设置有第三泵端压力变送器(14)；所述注水泵(13)和第三泵端压力变送器(14)分别与监测控制系统(19)电信号连接；所述注水泵(13)与变频控制柜(20)电连接。

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