CN113803537B - 一种船舶密闭舱室的试压系统及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种船舶密闭舱室的试压系统及其测试方法，涉及密闭舱室试验领域。该试压系统包括充气装置、测压元件和试压接头，充气装置的充气管路与试压接头之间连接有转接套管；转接套管的内壁设有内螺纹，试压接头的外壁设有第一外螺纹，充气管路的外壁设有第二外螺纹，内螺纹分别与第一外螺纹、第二外螺纹螺纹配合；转接套管的内部还安装有球形密封体，球形密封体沿轴线方向分别与试压接头的端部、充气管路的端部压紧配合，球形密封体沿径向方向与转接套管压紧配合；球形密封体上开设有气体通孔和测压孔，气体通孔连接于试压接头和充气管路之间，且转接套管设有测压接口，测压孔连通于气体通孔和测压接口之间，测压元件安装在测压接口处。

Description

一种船舶密闭舱室的试压系统及其测试方法

技术领域

本发明涉及密闭舱室试验技术领域，特别是涉及一种船舶密闭舱室的试压系统及其测试方法。

背景技术

当水面船舶经过疫情污染区时，为了保护船员免受疫情威胁，确保正常完成海上任务，船上的部分区域舱室采用密闭设计，在建造过程中需对密闭舱室进行试压。

现有的试压方法如申请公布号为CN107966310A、申请公布日为2018.04.27的中国发明专利申请公开了一种航天器密封舱体压力自动维持系统，具体公开了包括舱体压力监控设备、气瓶以及管道组件，航天器密封舱体上设有产品充气口和产品测压口，舱体压力监控设备的设备气源口与气源通过气源管道组件连接，为系统提供气源；产品充气口和产品测压口分别通过充气管道组件和测压管道组件同舱体压力监控设备的设备充气口和设备放气口以及设备测压口连接。通过充气管路组件对密封舱体进行充气，充气结束后关闭充气电磁阀，通过产品测压口对航天器产品的内压力进行测量。

现有技术中航天器密封舱体压力自动维持系统采用了在密封舱体上设置产品充气口和产品测压口，利用两个开孔分别实现充气加压和压力测量的目的。但是，对于船舶密闭舱室而言，开孔数量多会导致试验后封堵困难，而利用单一开孔进行充气和测压，需要将充气管路和压力检测元件均连接在一起，无法保证连接部位的密封性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种船舶密闭舱室的试压系统及其测试方法，以解决船舶密闭舱室的开孔数量多会导致试验后封堵困难，而利用单一开孔进行充气和测压，需要将充气管路和压力检测元件均连接在一起，无法保证连接部位的密封性的问题。

本发明的船舶密闭舱室的试压系统技术方案为：

船舶密闭舱室的试压系统包括充气装置、测压元件和安装在密闭舱室上的试压接头，所述充气装置的充气口连接有充气管路，所述充气管路与所述试压接头之间连接有转接套管；

所述转接套管的内壁设有内螺纹，所述试压接头的外壁设有第一外螺纹，所述充气管路的外壁设有第二外螺纹，所述内螺纹分别与所述第一外螺纹、所述第二外螺纹螺纹配合；

所述转接套管的内部还安装有球形密封体，所述球形密封体沿所述转接套管的轴线方向分别与所述试压接头的端部、所述充气管路的端部压紧配合，所述球形密封体沿所述转接套管的径向方向与所述转接套管压紧配合；

所述球形密封体上开设有气体通孔和测压孔，所述气体通孔沿所述转接套管的轴线方向连接于所述试压接头和所述充气管路之间，且所述转接套管上还设有测压接口，所述测压孔连通于所述气体通孔和所述测压接口之间，所述测压元件安装在所述测压接口处。

进一步的，所述试压接头为螺栓形接头，其包括螺帽和外螺纹柱，所述试压接头的螺帽和外螺纹柱贯穿设有气体通道，所述试压接头的螺帽用于与密闭舱室的舱壁密封连接，所述试压接头的外螺纹柱用于穿装于密闭舱室的试压孔中。

进一步的，所述试压接头的端部设有第一扩口，所述充气管路的端部设有第二扩口，所述第一扩口、所述第二扩口的开口相对且分别与所述球形密封体压紧配合。

进一步的，所述第一扩口、所述第二扩口均为球面形扩口或者锥形扩口。

进一步的，所述转接套管的中部设有鼓形容纳腔，所述鼓形容纳腔的径向尺寸大于所述内螺纹的内径，所述鼓形容纳腔与所述球形密封体凹凸配合，所述测压接口设置在对应所述鼓形容纳腔的位置。

进一步的，还包括与所述试压接头可拆连接的螺母形封堵件，所述螺母形封堵件的内部设有内螺纹盲孔，所述内螺纹盲孔中安装有堵头密封体，在封堵状态时，所述内螺纹盲孔与所述试压接头的第一外螺纹螺纹配合，所述堵头密封体与所述试压接头的端部压紧配合。

进一步的，所述气体通孔、所述测压孔的内部插设有支撑管，所述支撑管与所述气体通孔的孔内壁、所述测压孔的孔内壁撑紧配合。

进一步的，所述转接套管上还设有泄压接口，所述球形密封体还开设有泄压孔，所述泄压孔连通于所述气体通孔和所述泄压接口之间，所述泄压接口处安装有泄压阀。

本发明的船舶密闭舱室的测试方法的技术方案为：

利用上述船舶密闭舱室的试压系统的船舶密闭舱室的测试方法，包括以下步骤：

步骤一、在密闭舱室的舱壁上开设试压孔，将试压接头密封连接在试压孔处；

步骤二、利用转接套管将所述试压接头和充气管路密封连接，使球形密封体沿所述转接套管的轴线方向分别与所述试压接头的端部、所述充气管路的端部压紧配合；

步骤三、将测压元件密封安装在所述转接套管的测压接口处；

步骤四、将充气管路与充气装置的充气口连接，开始向密闭舱室内充气加压；

步骤五、对密闭舱室充气至设定压力，关闭充气装置，观察压降情况；

步骤六、若压降速率小于设定压降速率时，则试压合格；否则，试压不合格；

步骤七、拆卸所述充气管路、所述测压元件和所述转接套管，将螺母形封堵件与所述试压接头密封连接。

进一步的，所述设定压力为1MPa，所述设定压降速率为0.4MPa/30min。

有益效果：该船舶密闭舱室的试压系统采用了充气装置、测压元件、试压接头、转接套管和球形密封体的结构设计，通过转接套管的内螺纹分别与试压接头的第一外螺纹、充气管路的第二外螺纹装配连接；由于转接套管的内部安装有球形密封体，随着试压接头和充气管路的轴向旋进，利用球形密封体在轴线方向上分别与试压接头的端部、充气管路的端部压紧配合，且球形密封体上开设有气体通孔，实现了试压接头和充气管路的密封连接，密封性更好。

由于球形密封体被轴向压缩会发生径向膨胀，径向膨胀的球形密封体在径向方向上与转接套管形成压紧配合，且球形密封体上设有连通气体通孔的测压孔，使测压孔与转接套管的测压接口之间形成有效的密封连接，保证了测压数据的可靠稳定；该球形密封体实现了试压接头与充气管路之间充气通道的构建，以及试压接头与测压孔之间测压通道的构建，可利用密闭舱室的单一试压孔进行充气和测压，各连接部位的密封性效果更好，结构简单易于拆装。

附图说明

图1为本发明的船舶密闭舱室的试压系统的具体实施例中船舶密闭舱室的试压系统的结构示意图；

图2为本发明的船舶密闭舱室的试压系统的具体实施例中试压接头的主视示意图；

图3为本发明的船舶密闭舱室的试压系统的具体实施例中转接套管的主视示意图；

图4为本发明的船舶密闭舱室的试压系统的具体实施例中试压接头（在封堵状态）的主视示意图。

图中：1-密闭舱室、2-充气装置、20-充气管路、3-测压元件；

4-试压接头、40-气体通道、41-试压接头的螺帽、42-试压接头的外螺纹柱、43-第一扩口；

5-转接套管、50-鼓形容纳腔、51-测压接口、52-泄压接口；

6-球形密封体、60-气体通孔、61-测压孔、62-泄压孔、7-螺母形封堵件、70-堵头密封体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的船舶密闭舱室的试压系统的具体实施例，如图1至图4所示，船舶密闭舱室的试压系统包括充气装置2、测压元件3和安装在密闭舱室1上的试压接头4，充气装置2的充气口连接有充气管路20，充气管路20与试压接头4之间连接有转接套管5；转接套管5的内壁设有内螺纹，试压接头4的外壁设有第一外螺纹，充气管路20的外壁设有第二外螺纹，转接套管5的内螺纹分别与试压接头4的第一外螺纹、充气管路20的第二外螺纹螺纹配合。

其中，转接套管5的内部还安装有球形密封体6，球形密封体6沿转接套管5的轴线方向分别与试压接头4的端部、充气管路20的端部压紧配合，球形密封体6沿转接套管5的径向方向与转接套管5压紧配合；球形密封体6上开设有气体通孔60和测压孔61，气体通孔60沿转接套管5的轴线方向连接于试压接头4和充气管路20之间，且转接套管5上还设有测压接口51，测压孔61连通于气体通孔60和测压接口51之间，测压元件3安装在转接套管5的测压接口51处。

该船舶密闭舱室的试压系统采用了充气装置2、测压元件3、试压接头4、转接套管5和球形密封体6的结构设计，通过转接套管5的内螺纹分别与试压接头4的第一外螺纹、充气管路20的第二外螺纹装配连接；由于转接套管5的内部安装有球形密封体6，随着试压接头4和充气管路20的轴向旋进，利用球形密封体6在轴线方向上分别与试压接头4的端部、充气管路20的端部压紧配合，且球形密封体6上开设有气体通孔60，实现了试压接头4和充气管路20的密封连接，密封性更好。

由于球形密封体6被轴向压缩会发生径向膨胀，径向膨胀的球形密封体6在径向方向上与转接套管5形成压紧配合，且球形密封体6上设有连通气体通孔60的测压孔61，使测压孔61与转接套管5的测压接口51之间形成有效的密封连接，保证了测压数据的可靠稳定；该球形密封体6实现了试压接头4与充气管路20之间充气通道的构建，以及试压接头4与测压孔61之间测压通道的构建，可利用密闭舱室1的单一试压孔进行充气和测压，各连接部位的密封性效果更好，结构简单易于拆装。

在本实施例中，试压接头4为螺栓形接头，其包括螺帽和外螺纹柱，试压接头的螺帽41和外螺纹柱贯穿设有气体通道40，试压接头的螺帽41用于与密闭舱室1的舱壁密封连接，试压接头的外螺纹柱42用于穿装于密闭舱室1的试压孔中，且试压接头的外螺纹柱42的柱面螺纹构成了第一外螺纹。

具体的，采用钢制螺栓沿其中轴线进行钻孔加工即可得到该螺栓形接头，试压接头4的结构简单、加工方便；并且，密闭舱室1的试压孔孔径略大于试压接头的外螺纹柱42的外径，当试压接头4的外螺纹柱42从试压孔穿出后，试压接头的螺帽41挡止于密闭舱室1的舱壁内侧，通过焊接操作将试压接头的螺帽41与密闭舱室1的舱壁密封连接。

其中，试压接头4的端部设有第一扩口43，充气管路20的端部设有第二扩口，第一扩口43、第二扩口的开口相对且分别与球形密封体6压紧配合。作为优选的，试压接头4的第一扩口43、充气管路20的第二扩口均为球面形扩口或者锥形扩口。两个扩口均设计成球面形扩口或者锥形扩口，能够与中间的球形密封体6形成更高的匹配度，并增大与球形密封体6的压紧接触面积，提高了试压接头4和充气管路20之间的密封连接效果。

转接套管5的中部设有鼓形容纳腔50，鼓形容纳腔50的径向尺寸大于其内螺纹的内径，鼓形容纳腔50与球形密封体6凹凸配合，测压接口51设置在对应鼓形容纳腔50的位置。利用转接套管5的鼓形容纳腔50与球形密封体6凹凸配合，对球形密封体6起到定位安装作用，防止在密封连接过程中球形密封体6发生轴向错动而偏离测压接口51和泄压接口52，保证了密封连接后的可靠性。而且，鼓形容纳腔50还可与轴向压缩径向膨胀后的球形密封体6形成有效的接触，确保了测压通道的密封完整。

并且，转接套管5上还设有泄压接口52，球形密封体6还开设有泄压孔62，泄压孔62连通于气体通孔60和泄压接口52之间，转接套管5的泄压接口52处安装有泄压阀（图中未示出），利用泄压阀便于手动开启放气，实现密闭舱室的快速泄压以完成试压过程。另外，球形密封体6的气体通孔60、测压孔61、泄压孔62中均插设有支撑管，支撑管分别与气体通孔60的孔内壁、测压孔61的孔内壁、泄压孔62的孔内壁撑紧配合。

具体的，球形密封体6采用橡胶或硅胶材料制成，其直径尺寸为50mm，能够与试压接头4的第一扩口43、充气管路20的第二扩口，以及转接套管5的鼓形容纳腔50分别形成压紧密封配合。其中，支撑管为薄壁不锈钢管，外径为10mm至25mm之间的任意尺寸，利用支撑管对球形密封体6的气体通孔60、测压孔61、泄压孔62起到撑紧作用，避免因挤压变形而使气孔堵塞的问题。

在本实施例中，船舶密闭舱室的试压系统还包括与试压接头4可拆连接的螺母形封堵件7，螺母形封堵件7的内部设有内螺纹盲孔，螺母形封堵件7的内螺纹盲孔中安装有堵头密封体70，在封堵状态时，螺母形封堵件7的内螺纹盲孔与试压接头4的第一外螺纹螺纹配合，堵头密封体70与试压接头4的端部压紧配合，拆卸安装操作更方便，保证了对试压孔的封堵可靠性。

利用该船舶密闭舱室的试压系统的船舶密闭舱室的测试方法，包括以下步骤：

步骤一、在密闭舱室1的舱壁上开设试压孔，将试压接头4密封连接在试压孔处；具体的，通过焊接将试压接头的螺帽41与密闭舱室1的舱壁密封连接，并使试压接头4的外螺纹柱42从试压孔穿出舱壁，以便于连接充气管路20和转接套管5。

步骤二、利用转接套管5将试压接头4和充气管路20密封连接，使球形密封体6沿转接套管5的轴线方向分别与试压接头4的端部、充气管路20的端部压紧配合；由于球形密封体6上开设有气体通孔60，利用球形密封体6在试压接头4和充气管路20之间形成密封连通。

步骤三、将测压元件3密封安装在转接套管5的测压接口51处；具体的，测压元件3为数显压力表，可实时显示密闭舱室1内部的压力大小。

步骤四、将充气管路20与充气装置2的充气口连接，开始向密闭舱室1内充气加压；作为优选的，充气装置2为空气压缩机，其加压范围为0.7MPa至1.25MPa之间，充气管路20为钢管，充气管路20的外径与试压接头4的外螺纹柱42的外径相等。

步骤五、对密闭舱室1充气至设定压力，关闭充气装置，观察压降情况；其中，设定压力为1MPa，设定压降速率为0.4MPa/30min。

步骤六、若压降速率小于设定压降速率时，则试压合格；否则，试压不合格；也就是说，读取充气结束后测压元件3的压力示数，以及此后30min的测压元件3的压力示数，当两个压力示数的差值小于0.4MPa，即说明密闭舱室1的密闭性能达标；否则，不达标。

步骤七、拆卸充气管路20、测压元件3和转接套管5，将螺母形封堵件7与试压接头4密封连接，对密闭舱室1的试压孔进行有效封堵，保证了整个密闭舱室1的密闭性能。

本发明的船舶密闭舱室的测试方法的具体实施例，与本发明的船舶密闭舱室的试压系统的具体实施例中利用该船舶密闭舱室的试压系统的船舶密闭舱室的测试方法的具体实施例相同，在此不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种船舶密闭舱室的试压系统，其特征是，包括充气装置、测压元件和安装在密闭舱室上的试压接头，所述充气装置的充气口连接有充气管路，所述充气管路与所述试压接头之间连接有转接套管；

所述转接套管的内壁设有内螺纹，所述试压接头的外壁设有第一外螺纹，所述充气管路的外壁设有第二外螺纹，所述内螺纹分别与所述第一外螺纹、所述第二外螺纹螺纹配合；

所述转接套管的内部还安装有球形密封体，所述球形密封体沿所述转接套管的轴线方向分别与所述试压接头的端部、所述充气管路的端部压紧配合，所述球形密封体沿所述转接套管的径向方向与所述转接套管压紧配合；

所述球形密封体上开设有气体通孔和测压孔，所述气体通孔沿所述转接套管的轴线方向连接于所述试压接头和所述充气管路之间，且所述转接套管上还设有测压接口，所述测压孔连通于所述气体通孔和所述测压接口之间，所述测压元件安装在所述测压接口处；

所述转接套管的中部设有鼓形容纳腔，所述鼓形容纳腔的径向尺寸大于所述内螺纹的内径，所述鼓形容纳腔与所述球形密封体凹凸配合，所述测压接口设置在对应所述鼓形容纳腔的位置。

2.根据权利要求1所述的船舶密闭舱室的试压系统，其特征是，所述试压接头为螺栓形接头，其包括螺帽和外螺纹柱，所述试压接头的螺帽和外螺纹柱贯穿设有气体通道，所述试压接头的螺帽用于与密闭舱室的舱壁密封连接，所述试压接头的外螺纹柱用于穿装于密闭舱室的试压孔中。

3.根据权利要求2所述的船舶密闭舱室的试压系统，其特征是，所述试压接头的端部设有第一扩口，所述充气管路的端部设有第二扩口，所述第一扩口、所述第二扩口的开口相对且分别与所述球形密封体压紧配合。

4.根据权利要求3所述的船舶密闭舱室的试压系统，其特征是，所述第一扩口、所述第二扩口均为球面形扩口或者锥形扩口。

5.根据权利要求1所述的船舶密闭舱室的试压系统，其特征是，还包括与所述试压接头可拆连接的螺母形封堵件，所述螺母形封堵件的内部设有内螺纹盲孔，所述内螺纹盲孔中安装有堵头密封体，在封堵状态时，所述内螺纹盲孔与所述试压接头的第一外螺纹螺纹配合，所述堵头密封体与所述试压接头的端部压紧配合。

6.根据权利要求1所述的船舶密闭舱室的试压系统，其特征是，所述气体通孔、所述测压孔的内部插设有支撑管，所述支撑管与所述气体通孔的孔内壁、所述测压孔的孔内壁撑紧配合。

7.根据权利要求6所述的船舶密闭舱室的试压系统，其特征是，所述转接套管上还设有泄压接口，所述球形密封体还开设有泄压孔，所述泄压孔连通于所述气体通孔和所述泄压接口之间，所述泄压接口处安装有泄压阀。

8.一种利用权利要求1所述船舶密闭舱室的试压系统的船舶密闭舱室的测试方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一、在密闭舱室的舱壁上开设试压孔，将试压接头密封连接在试压孔处；

步骤二、利用转接套管将所述试压接头和充气管路密封连接，使球形密封体沿所述转接套管的轴线方向分别与所述试压接头的端部、所述充气管路的端部压紧配合；

步骤三、将测压元件密封安装在所述转接套管的测压接口处；

步骤四、将充气管路与充气装置的充气口连接，开始向密闭舱室内充气加压；

步骤五、对密闭舱室充气至设定压力，关闭充气装置，观察压降情况；

步骤六、若压降速率小于设定压降速率时，则试压合格；否则，试压不合格；

步骤七、拆卸所述充气管路、所述测压元件和所述转接套管，将螺母形封堵件与所述试压接头密封连接。

9.根据权利要求8所述的船舶密闭舱室的测试方法，其特征是，所述设定压力为1MPa，所述设定压降速率为0.4MPa/30min。

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