CN113532766A

CN113532766A - 管道密封性检测装置与管道密封性检测方法

Info

Publication number: CN113532766A
Application number: CN202110713777.2A
Authority: CN
Inventors: 劳星胜; 柳勇; 赵振兴; 代路; 戴春辉; 李少丹; 张克龙; 马灿; 杨小虎; 陈列; 宋苹
Original assignee: 719th Research Institute of CSIC
Current assignee: 719th Research Institute of CSIC
Priority date: 2021-06-25
Filing date: 2021-06-25
Publication date: 2021-10-22
Anticipated expiration: 2041-06-25
Also published as: CN113532766B

Abstract

本发明提供一种管道密封性检测装置与管道密封性检测方法，其中管道密封性检测装置包括：安装座；气囊，所述气囊具有设于所述安装座内的连接端，以及凸出所述安装座的测量端，所述气囊上开设有充气口，所述测量端用于伸入待测管道内；液压注入结构，贯设于所述气囊在长度方向上呈相对设置的两端、且与所述气囊密封连接，所述液压注入结构具有输入端以及输出端，所述输出端靠近所述测量端设置，用于向待测管道内填充流体；以及，压力检测器，设于所述液压注入结构上，用于检测所述液压注入结构内的流体压力。本发明提供的管道密封性检测装置与管道密封性检测方法，提高了密封性试验工作效率的同时，也降低了密封性试验工作量。

Description

管道密封性检测装置与管道密封性检测方法

技术领域

本发明涉及管道密封性检测设备技术领域，尤其涉及一种管道密封性检测装置与管道密封性检测方法。

背景技术

在阀门安装、试验和修理各个阶段，经常需要进行密封性试验，当前密封性试验一般采用盲法兰或扣罐型式进行打压，将带水压注入口的盲法兰与被试阀门进口管法兰装配或者用试压罐与被试阀门进口管对焊，然后通过水压注入口加水压进行压力试验。然而采用盲法兰试压型式进行密封性试验需要安装、拆卸盲法兰；采用扣罐试压型式进行密封性试验需要进行大量的前处理和后处理工作，试验前将密封试压罐与管口对焊，试验完成后将密封试压罐割除，切口还需要打磨抛光。当被试阀门数量众多时，试压工作量大，试验效率低。

气囊封堵技术已在低压输气和排水管道等低压长管道中的封堵技术领域得到了应用，采用现有气囊封堵技术进行注水试压时打开阀门，一般从阀门的进口侧注水，测试的是阀门出口侧与气囊之间的管道是否漏水，不能测试阀门是否漏水。由于低压管道长度没有限制，气囊可以做得很长以增加其摩擦力，但针对具有承受压力较高、管路较短的阀门及管道，气囊与管道内壁全部接触也不易提供足够的摩擦力以承受端面水压作用力，容易影响测试效果。

发明内容

本发明提供一种管道密封性检测装置与管道密封性检测方法，用以解决现有技术中管道密封测试步骤复杂、测试效率低的问题，提高了密封性试验工作效率的同时，也降低了密封性试验工作量。

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种管道密封性检测装置，包括：

安装座；

气囊，所述气囊具有设于所述安装座内的连接端，以及凸出所述安装座的测量端，所述气囊上开设有充气口，所述测量端用于伸入待测管道内；

液压注入结构，贯设于所述气囊在长度方向上呈相对设置的两端、且与所述气囊密封连接，所述液压注入结构具有输入端以及输出端，所述输出端靠近所述测量端设置，用于向待测管道内填充流体；以及，

压力检测器，设于所述液压注入结构上，用于检测所述液压注入结构内的流体压力。

根据权利要求1所述的管道密封性检测装置，其特征在于，所述安装座具有安装腔，所述安装座在其长度方向上的两端均开设有与所述安装腔连通的开口，所述气囊设于所述安装腔、且所述气囊的测量端突出其中一个所述开口设置。

根据本发明提供的一种管道密封性检测装置，所述安装座包括安装管，所述安装管的管腔形成所述安装腔，所述气囊设为长柱形，所述气囊沿所述安装管的长度方向延伸。

根据本发明提供的一种管道密封性检测装置，所述液压注入结构包括液压注入管道，所述液压注入管道沿所述气囊的长度方向延伸，所述液压注入管道的两端的开口分别形成所述输入端以及所述输出端。

根据本发明提供的一种管道密封性检测装置，所述气囊长度方向上呈相对设置的两端分别设有安装孔，所述液压注入管道的两端分别穿设于对应的所述安装孔、且与所述气囊密封连接。

根据本发明提供的一种管道密封性检测装置，各所述安装孔处均设有密封圈，所述液压注入管道的两端分别穿设于对应的所述密封圈，所述密封圈用于密封连接所述液压注入管道与所述气囊；和/或，

所述安装孔处填设有热熔材料，所述液压注入管道与所述气囊通过所述热熔材料热熔连接。

根据本发明提供的一种管道密封性检测装置，所述充气口设为多个，多个所述充气口均匀分布于所述连接端远离所述测量端的一侧。

根据本发明提供的一种管道密封性检测装置，所述气囊还包括充气管，所述充气管具有多个充气支路以及与多个所述充气支路连通的充气主路，各所述充气支路与各所述充气口对应连通。

基于上述管道密封性检测装置，本发明还提供了一种管道密封性检测方法，包括：

将管道密封性检测装置的测量端伸入待测管道的管腔内、并使得安装座与待测管道之间平齐；

向气囊内注入气体，使气囊与所述安装座以及所述待测管道的内管壁贴合；

使用液压注入结构向待测管道的管腔内填充流体、并使得流体填满所述待测管道的管腔；

使用压力检测器获取所述液压注入结构内的第一流体压力；

根据所述第一流体压力，计算流体压力阈值；

经过预设时间后，使用压力检测器获取所述液压注入结构内的第二流体压力；

若所述第二流体压力低于所述流体压力阈值，则所述待测管道的密封性不佳，若所述第二流体压力处于所述流体压力阈值内，则所述待测管道的密封性良好。

根据本发明提供的一种管道密封性检测方法，所述第一流体压强为P1，所述气囊内压强为P2，所述气囊的端部面积为A1，所述测量端与所述被测管道的接触面积为A2，所述连接端与所述安装座的接触面积为A3，所述气囊外表面的摩擦系数为f，P1、P2、A1、A2、A3以及f，满足如下关系：P2*(A2+A3)*f>P1*A1。

本发明提供的管道密封性检测装置，相比传统盲法兰和扣罐试压方式，通过应用安装座作为被测管道的延伸，为密封性检测装置提供充足的气囊摩擦面积，可以大幅提高密封性试验工作效率、降低密封性试验工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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是本发明提供的管道密封性检测装置的剖视图结构示意图；

图2是图1的装配结构示意图；

图3是本发明提供的管道密封性检测方法的流程图。

附图标记：

1：管道密封性检测装置； 2：安装座； 3：气囊；

4：液压注入结构； 5：压力检测器； 6：安装腔；

7：开口； 8：安装管； 9：连接端；

10：测量端； 11：充气口； 12：安装孔；

13：充气管； 14：输入端； 15：输出端；

16：液压注入管道； 17：待测管道； 18：阀门。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作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。

下面结合图1-图2描述本发明的管道密封性检测装置1和管道密封性检测方法。

在对管道进行密封性测量时，待测管道17一般具有一个密封端，在此端设置有阀门或者封堵机构，另一端为开口端，用于填充流体方便对待测管道17的密封性进行试验。请参阅图1，本发明提供一种管道密封性检测装置1，包括：安装座2；气囊3，气囊3具有设于安装座2内的连接端9，以及凸出安装座2的测量端10。气囊3为一体设置，安装端用于与安装座2连接，测量端10用于伸入待测管道17内(开口端)对管道的密封性进行测量。相较于传统盲法兰和扣罐试压方式，安装座2作为待测管道17的延伸段，为气囊3提供了充足的摩擦面积，可以大幅提高密封性试验工作效率、降低密封性试验工作量。此外需要说明的是，气囊3为一体设置，连接端9以及测量端10仅作为方位以及功能说明，在气囊3上开设有充气口11，可以使用充气口11对气囊3进行充气，充气完成的气囊3能够对待测管道17起到封堵作用，方便进行密封性试验。

液压注入结构4，贯设于气囊3在长度方向上呈相对设置的两端、且与气囊3密封连接，液压注入结构4具有输入端14以及输出端15，输出端15靠近测量端10设置，用于向待测管道17内填充流体。可以理解的是，液压注入结构4贯穿气囊3设置、且具有突出于气囊3在长度方向上呈相对设置两端的输出端15以及输入端14，输入端14用于输入流体，输出端15用于向待测管道17内填充流体。如图2所示，在本实施例中，密封端设置有阀门18，通过气囊3的封堵，在待测管道17的阀门18与气囊3之间形成了一段密封空间，液压注入结构4上设有压力传感器，能够检测液压注入结构4内的流体压力，初始压力为P1，经过预设时间后的压力为P2，一般情况下若P2与P1相差在10％之内，则代表阀门18密封性良好，未发生泄漏，对应的若相差在10％之上，则阀门18有泄漏情况，管道密封性不佳。

需要说明的是，本发明提供的管道密封性检测装置1使用安装座2作为待测管道17的延伸，提高了气囊3的摩擦面积，有助于提高管道密封效果以及提高管道密封检测试验的效率；此外通过设置液压注入结构4，能够像待测管道17内填充不同种类的流体，能够检测待测管道17在不同工作条件下的密封性。

具体地，安装座2具有安装腔6，安装座2在其长度方向上的两端均开设有与安装腔6连通的开口7，气囊3设于安装腔6、且气囊3的测量端10突出其中一个开口7设置。安装座2作为待测管道17的一个延伸，安装座2的形状可以设为多种，长方体或者正方体等等，本发明对此并不加以限定。但是为了保证其与待测管道17的一体性以及连接的稳定性，在本发明提供的技术方案中，安装座2设为安装管8，安装管8的管腔形成安装腔6，气囊3设为长柱形，气囊3沿安装管8的长度方向延伸。安装管8相当于一段延长的待测管道17，在测试时更容易与待测管道17对接，在实际测试过程中，安装座2可以进行替换，最好是替换为与待测管道17一般的大小以及形状。

具体地，液压注入结构4包括液压注入管道16，液压注入管道16沿气囊3的长度方向延伸，液压注入管道16的两端的开口7分别形成输入端14以及输出端15。在本发明提供的技术方案中，液压注入管道16设为直管型，与气囊3的长度方向平行，液压注入管道16的材料可以设置为具有弹性以及耐腐蚀性的材料，方便持续性的进行流体的输送。此外需要说明的是，液压注入管道16也可以设置为弯曲状或者其他形状，本发明对此并不加以限定。

在本发明提供的技术方案中，气囊3长度方向上呈相对设置的两端分别设有安装孔12，液压注入管道16的两端分别穿设于对应的安装孔12、且与气囊3密封连接。本发明提供了两种关于液压注入管的密封方式，其一为各安装孔12处均设有密封圈，液压注入管道16的两端分别穿设于对应的密封圈，密封圈可以密封连接液压注入管道16与气囊3，此种方式虽然较为复杂，但方便拆卸；另一位安装孔12处填设有热熔材料，液压注入管道16与囊通过热熔材料热熔连接此种方式密封性良好且较为简单，缺点为无法拆卸可持续利用，用户可以根据实际工作情况加以选择，本发明对此并不加以限定。

如前所述，气囊3上设有充气口11，方便对气囊3进行充气，在本发明提供的技术方案中，充气口11设为多个，多个充气口11均匀分布于连接端9远离测量端10的一侧，通过设置多个充气口11，能够对气囊3进行均匀的充气，使得气囊3与待测管道17或者安装座2之间贴合更加紧密，有利于提高测试效率。此外，均匀且分布的充气，有助于延长气囊3的使用寿命，防止气囊3因气量突然增大引起爆炸。进一步地，气囊3还包括充气管13，充气管13具有多个充气支路以及与多个充气支路连通的充气主路，各充气支路与各充气口11对应连通，在实际使用过程中，可以使用充气装置连通充气主路，以对各充气口11持续不断地输入气体。

请参阅图3，在上述管道密封性检测装置1的基础上，本发明还提供了一种管道密封性检测方法，包括：

S10、将管道密封性检测装置的测量端伸入待测管道的管腔内、并使得安装座与待测管道之间平齐；

S20、向气囊内注入气体，使气囊与所述安装座以及所述待测管道的内管壁贴合；

S30、使用液压注入结构向待测管道的管腔内填充流体、并使得流体填满所述待测管道的管腔；

S40、使用压力检测器获取所述液压注入结构内的第一流体压力；

S50、根据所述第一流体压力，计算流体压力阈值；

S60、经过预设时间后，使用压力检测器获取所述液压注入结构内的第二流体压力；

S70、若所述第二流体压力低于所述流体压力阈值，则所述待测管道的密封性不佳，若所述第二流体压力处于所述流体压力阈值内，则所述待测管道的密封性良好。

需要说明的是，流体压力阈值一般为第一流体压力的90％到95％，若第二流体压力在此范围之内，则证明管道的密封性良好。在本发明提供的技术方案中，若第一流体压力为100Kpa，则第二流体压力在90Kpa以上则证明待测管道的密封性良好，若第二流体压力在90Kpa以下则证明待测管道的密封性不佳。

进一步地，在进行测量的过程中，第一流体压强为P1，气囊内压强为P2，气囊的端部面积为A1，测量端与被测管道的接触面积为A2，连接端与安装座的接触面积为A3，气囊外表面的摩擦系数为f，P1、P2、A1、A2、A3以及f，满足如下关系：P2*(A2+A3)*f>P1*A1。需要说明的是，在进行测量的过程中，需要保持上述参数满足上述关系，在此关系下，气囊的摩擦力大于流体产生的推力，气囊能够保持静止，维持测试的进行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种管道密封性检测装置，其特征在于，包括：

安装座；

2.根据权利要求1所述的管道密封性检测装置，其特征在于，所述安装座具有安装腔，所述安装座在其长度方向上的两端均开设有与所述安装腔连通的开口，所述气囊设于所述安装腔、且所述气囊的测量端突出其中一个所述开口设置。

3.根据权利要求2所述的管道密封性检测装置，其特征在于，所述安装座包括安装管，所述安装管的管腔形成所述安装腔，所述气囊设为长柱形，所述气囊沿所述安装管的长度方向延伸。

4.根据权利要求2所述的管道密封性检测装置，其特征在于，所述液压注入结构包括液压注入管道，所述液压注入管道沿所述气囊的长度方向延伸，所述液压注入管道的两端的开口分别形成所述输入端以及所述输出端。

5.根据权利要求4所述的管道密封性检测装置，其特征在于，所述气囊长度方向上呈相对设置的两端分别设有安装孔，所述液压注入管道的两端分别穿设于对应的所述安装孔、且与所述气囊密封连接。

6.根据权利要求5所述的管道密封性检测装置，其特征在于，各所述安装孔处均设有密封圈，所述液压注入管道的两端分别穿设于对应的所述密封圈，所述密封圈用于密封连接所述液压注入管道与所述气囊；和/或，

7.根据权利要求1所述的管道密封性检测装置，其特征在于，所述充气口设为多个，多个所述充气口均匀分布于所述连接端远离所述测量端的一侧。

8.根据权利要求7所述的管道密封性检测装置，其特征在于，所述气囊还包括充气管，所述充气管具有多个充气支路以及与多个所述充气支路连通的充气主路，各所述充气支路与各所述充气口对应连通。

9.一种基于权利要求1-8任一所述管道密封性检测装置的管道密封性检测方法，其特征在于，包括：

使用压力检测器获取所述液压注入结构内的第一流体压力；

根据所述第一流体压力，计算流体压力阈值；

10.根据权利要求9所述的管道密封性检测方法，其特征在于，所述第一流体压强为P1，所述气囊内压强为P2，所述气囊的端部面积为A1，所述测量端与所述被测管道的接触面积为A2，所述连接端与所述安装座的接触面积为A3，所述气囊外表面的摩擦系数为f，P1、P2、A1、A2、A3以及f，满足如下关系：P2*(A2+A3)*f>P1*A1。