CN113390574A - 一种适用于全尺寸柔性复合管及其接头的气体密封性检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全尺寸柔性复合管气体密封性检测系统，包括：一个恒温检漏水箱，待检测的柔性复合管固定设置在恒温检漏水箱内部；一个压力气源，用于提供检测过程所用气体；一个气动增压泵，用于给检测过程所用气体增压至4‑40MPa；一个压力控制主机，用于调节检测过程所用气体的压力；一根高压软管，高压软管连接柔性复合管，柔性复合管两端设置有柔性复合管接头，柔性复合管接头上设置有柔性复合管堵头；通过将柔性复合管或接头放置在透明的纯净水中，管材泄露渗漏产生的气泡通过录像装置传输到监控室判断管体或接头是否泄露并确定泄露部位。
Description
技术领域
本发明涉及柔性复合管的气密性和渗漏性测试设备领域，特别是涉及一种适用于全尺寸柔性复合管及其接头的气体密封性检测系统。
背景技术
在柔性复合管的输气领域，输送气体含有如CH4，H2S等介质容易在柔性复合管聚集并且产生气体渗漏和泄露现象，对柔性复合管气密性要求高，目前尚未检索到测试柔性复合管气密性的试验机装置的专利，而随着世界能源领域对清洁能源的要求进一步提高，H2能源获得越来越多的关注，国外SoluForce已经设计出世界上第一条输氢气柔性复合管，可以预计后续输送H2的柔性复合管会在近期内得到迅速发展。输送气体中的CH4，H2等易燃易爆气体如果出现泄漏将造成不可预期的损失，H2S等气体具有毒性、腐蚀性，出现泄漏、渗漏也会给生命和财产带来极大的损失。
经检索发现，申请号CN 111458085 A的中国专利提出了一种使用真空箱通过测试压力数据检测值测试玻璃钢管的气密性试验机，但这种检测方法对真空箱密封性要求高，容器体积不能过大，而且无法判断泄漏渗漏部位。公开号为CN 210571222 U提出了水箱检漏检测压气机接头气密性的试验机，通过将被测接头放置在水箱中观察气泡来判断气密性情况，但这种气密性试验机只能一直守在试验机旁边，不能测试部件长时间的气密性情况，而且无法结合温度变化对部件气密性的影响。上述专利均没有防护措施，无法确保测试部件高压气体下的气密性的安全性。
发明内容
鉴于以上所述技术的缺点，本发明的目的在于提供一种全尺寸柔性复合管及其接头气体密封性检测系统，开发出一种柔性复合管气密性测试装置，可以通过控制温度变化，测试全尺寸柔性复合管不同压力等级，不同气体的气密性，并通过录像装置长时间观测柔性复合管气体泄漏渗漏情况及部位，并在计算机中绘制出柔性复合管内气体压力-时间变化曲线。本发明将管件测试放置在地坑中，通过网络化视频录像监控，确保测试过程安全。配套了照明灯具和水上、水下摄像录像装置，将测试过程和现象真实还原，具有可追溯性和可还原性。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供了一种可视化全尺寸柔性复合管及其接头气体密封性检测系统，所述的柔性复合管道的两端分别设有管道接头901，管道接头外壁设有螺旋孔，适用于可视化全尺寸柔性复合管及其接头气体密封性检测系统包括：
一种全尺寸柔性复合管气体密封性检测系统，包括：
一个恒温检漏水箱，待检测的柔性复合管固定设置在恒温检漏水箱内部；
一个压力气源，用于提供检测过程所用气体；
一个气动增压泵，用于给检测过程所用气体增压至4-40MPa；
一个压力控制主机，用于调节检测过程所用气体的压力；
一根高压软管，高压软管连接柔性复合管，柔性复合管两端设置有柔性复合管接头，柔性复合管接头上设置有柔性复合管堵头。
所述恒温检漏水箱内部设置在防护地坑中，所述防护地坑用于气密性试验测试时的防护。
所述恒温检漏水箱包括箱体和箱门，箱体上部设置吊环、箱体下部设置轮子，箱体侧面设有照明灯具和加热电偶，热电偶上连接有传输线路，箱体内部设置有透明纯净水。
所述恒温检漏水箱上部设置有水上摄像头，下部设置有水下摄像头；待检测的柔性复合管通过复合管工装夹具固定设置在恒温检漏水箱内部。
所述压力控制主机包括通过网络连接线路连接在一起的手动控制盘和工业计算机；所述压力控制主机具有可控升压速率、多级保压、失效判断和报警功能，对每一路压力和时间形成曲线，在保压值2％以内压力变化进行自动补压。
所述恒温检漏水箱可控制温度-20℃-90℃，所述摄像装置包括水上摄像头2-20个和水下摄像头2-20个，分别均匀分布在水箱上部和下部，可将水泡通过影像传递至监控室。
7.如权利要求4所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述复合管工装夹置于恒温检漏水箱中间部位，用于夹持管径范围17mm-800mm,壁厚范围5.5mm-50mm，长度范围0.5m-4.5m的复合管或接头。
所述压力气源为2-20个气瓶放置于气瓶储放柜中形成集成管路，通过单向阀控制需要使用的气瓶数量；气源包括N2，CO2，He，H2S，CH4或其混合气体。
所述恒温检漏水箱上连接有监测计算机，监测计算机上设置有录像机硬盘和报警器，硬盘录像机可连接2-5路接口，存储空间达到90％-98％时具有报警提示功能。
可测试的柔性复合管管径范围17mm-800mm,壁厚范围5.5mm-50mm，长度范围0.5m-4.5m，压力范围4-40MPa。
恒温检漏水箱5，所述恒温检漏水箱包括箱6、盖子604，上部设置吊环601、下部设置轮子602，设有照明装置607、录像装置7、8和控温装置605，并带有刻度。
气动增压泵3，所述气动增压泵用于往柔性复合管及接头中打压充气。
压力控制主机2，所述压力控制主机包括工业计算机202、PLC控制系统、电磁阀306、压力传感器307、高压软管903。
夹持组件11，所述夹持组件安装在所述恒温检漏水箱中，用于夹持试验测试管道两端接头901。
管道接头密封装置，所述管道密封装置包括螺纹堵头902，所述螺纹堵头用于堵住管道接头一端。
压力气源1，所述压力气源包括N2，CO2，He，H2S，CH4或其混合气体。
防护地坑5，所述防护地坑用于气密性试验测试时的防护。
硬盘录像机402，所述硬盘录像机用于远程观测柔性复合管及接头在水中气泡产生情况。
可选的，所述的适用于柔性复合管及其接头的气体密封性试验系统，其特征在于可测试的柔性复合管管径范围17mm-800mm,壁厚范围5.5mm-50mm，长度范围0.5m-4.5m。
可选的，所述的适用于柔性复合管及其接头的气体密封性试验系统，其特征在于恒温检漏水箱可控制温度20℃-90℃，所述摄像装置包括水上摄像头2-20个和水下摄像头2-20个，分别均匀分布在水箱上部和下部。
可选的，适用于柔性复合管及其接头的气体密封性试验系统，其特征在于恒温检漏水箱的带有刻度，水上摄像头7和水下高清摄像头8可将水泡通过影像传递至监测计算机401。
可选的，适用于柔性复合管及其接头的气体密封性试验系统，其特征在于压力控制主机具有可控升压速率、多级保压、失效判断和报警功能，对每一路压力和时间形成曲线，在保压值2％以内压力变化进行自动补压。
可选的，适用于柔性复合管及其接头的气体密封性试验系统，其特征在于夹持组件置于恒温水箱中间部位，可夹持管径范围17mm-800mm,壁厚范围5.5mm-50mm，长度范围0.5m-4.5m的复合管或接头。
可选的，适用于柔性复合管及其接头的气体密封性试验系统，其特征在于压力气源为2-20个包含N2，CO2，He，H2S，CH4或其混合气体气瓶放置于气瓶储放柜中形成集成管路，可通过单向阀和截止阀控制需要使用的气瓶数量。
附图说明：
图1是气体密封性检测系统结构示意图；
图2是图1恒温水箱位置内部结构放大图；
图3是图1气压控制位置内部结构放大图；
图4是图1位置压力控制主机内部结构放大图；
图5是图1位置远程监测主机内部结构放大图；
图6是图1位置柔性复合管内部结构放大图；
附图标记说明：1-供气气源；2-压力控制主机；3-气动气体增压泵；4-防护地坑；5-恒温水箱；6-高压软管；7-水上摄像头；8-水下摄像头；9-柔性复合管；10-复合管工装夹具；11-监测计算机；601-吊环；602-车轮；604-箱门；605-加热电偶；606-传输线路；607-照明灯具；608-透明纯净水；301-通气软管；302-截止阀；303-高压过滤器；304-压力表；305-气压控制阀；306-电磁阀；307-压力传感器；201-手动控制盘；202-工业计算机；203-网络连接线路；401-监测计算机；402-录像机硬盘；403-报警器；901-柔性复合管接头；902-柔性复合管堵头；903-高压软管。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书附图所示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。
请参阅图1，本发明提供一种适用于全尺寸柔性复合管的气密性测试系统的实施例，适用于柔性复合管的气密性测试系统包括恒温水箱6，压力控制主机2和防护地坑5。
请参阅图2，所述恒温水箱包括箱体6和盖子604，所述箱体设置吊环601和车轮602，所述吊环601和车轮602便于所述水箱进出所述防护地坑5。所述恒温水箱6内部设置水上摄像头7和水下摄像头8,并安装补偿光源603，所述水箱可通过加热电偶605调节水箱的温度。并将测试过程中产生的气泡经所述摄像头7，8传输至远程监测主机11。
请参阅图6，试验测试时，所述柔性复合管9两端使用金属接头901压紧，接头一端使用螺旋堵头902堵住，另一端通过高压软管903连接至压力控制主机2，所述柔性复合管通过工装10夹持浸泡在清澈透明的纯净水608中。
请参阅图4，压力控制主机包括控制平台201和工业计算机202，通过所述工业计算机将压力气源1通过气动气体增压泵3增压至测试压力值，所述气源通过软管301集中到一条管路，每瓶气源上均设置单向阀，并在集成管路设计截止阀302、高压过滤器303以及压力表304。
请参阅图3，测试时，由工业计算机202中PLC系统控制气动气体增压泵3、气控阀305、电磁阀306将气源增压至测试压力，压力值通过压力传感器307将压力值传递回工业计算机202，柔性复合管内部气体形成压力-时间曲线。
请参阅图5，可通过远程监测计算机401观察管件在所述水箱6产生的气泡情况，录制的影像可保存至存储硬盘402进行回看，所述存储硬盘402具有存储空间报警装置403确保每次测试的数据均能有效保存，所录制的影像可通过网络传输至具有互联网络的其他区域。
综上所述，本发明通过夹持工装11将被测试柔性复合管件，放置在充满透明纯净水608中，通过气动气体增压泵3往测试管件将气体压力增压至测试压力，将管件表面的气泡刷除后，通过监控计算机401观察保压下管件的气泡产生情况、气泡大小和泄露部位，并在压力控制系统中的工业计算机202中绘制出压力-时间曲线。测试方法简单，测试结果容易观察，操作安全性高。测试过程和结果可视化、网络化。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种全尺寸柔性复合管气体密封性检测系统，其特征在于，包括：
一个恒温检漏水箱，待检测的柔性复合管固定设置在恒温检漏水箱内部；
一个压力气源，用于提供检测过程所用气体；
一个气动增压泵，用于给检测过程所用气体增压至4-40MPa；
一个压力控制主机，用于调节检测过程所用气体的压力；
一根高压软管，高压软管连接柔性复合管，柔性复合管两端设置有柔性复合管接头，柔性复合管接头上设置有柔性复合管堵头。
2.如权利要求1所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述恒温检漏水箱内部设置在防护地坑中，所述防护地坑用于气密性试验测试时的防护。
3.如权利要求1所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述恒温检漏水箱包括箱体和箱门，箱体上部设置吊环、箱体下部设置轮子，箱体侧面设有照明灯具和加热电偶，热电偶上连接有传输线路，箱体内部设置有透明纯净水。
4.如权利要求3所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述恒温检漏水箱上部设置有水上摄像头，下部设置有水下摄像头；待检测的柔性复合管通过复合管工装夹具固定设置在恒温检漏水箱内部。
5.如权利要求1所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述压力控制主机包括通过网络连接线路连接在一起的手动控制盘和工业计算机；所述压力控制主机具有可控升压速率、多级保压、失效判断和报警功能，对每一路压力和时间形成曲线，在保压值2％以内压力变化进行自动补压。
6.如权利要求1所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述恒温检漏水箱可控制温度-20℃-90℃，所述摄像装置包括水上摄像头2-20个和水下摄像头2-20个，分别均匀分布在水箱上部和下部，可将水泡通过影像传递至监控室。
7.如权利要求4所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述复合管工装夹置于恒温检漏水箱中间部位，用于夹持管径范围17mm-800mm,壁厚范围5.5mm-50mm，长度范围0.5m-4.5m的复合管或接头。
8.如权利要求4所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述压力气源为2-20个气瓶放置于气瓶储放柜中形成集成管路，通过单向阀控制需要使用的气瓶数量；气源包括N2，CO2，He，H2S，CH4或其混合气体。
9.如权利要求1所述气体密封性检测系统，其特征在于：
所述恒温检漏水箱上连接有监测计算机，监测计算机上设置有录像机硬盘和报警器，硬盘录像机可连接2-5路接口，存储空间达到90％-98％时具有报警提示功能。
10.如权利要求1所述气体密封性检测系统，其特征在于：
可测试的柔性复合管管径范围17mm-800mm,壁厚范围5.5mm-50mm，长度范围0.5m-4.5m，压力范围4-40MPa。
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