CN115265956A - 一种压力系统气密检漏设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压力系统气密检漏设备及方法；解决现有技术存在判定标准不统一、无法实现定量测量，会导致整个管路系统气密检漏结果的不稳定，且无法实现检测自动化的问题；检漏系统包括储压缓冲瓶、差压压力计、自检储压瓶、自检管路、主管路、排气管路、平衡阀、第一截止阀、增压组件、两组温度传感器；主管路一端与储压缓冲瓶连通，另一端用于与被检管路系统连通，第一截止阀安装在主管路的另一端；排气管路、自检管路以及差压压力计均设置在主管路上，排气管路另一端与外部设备连通；自检管路另一端与自检储压瓶连通；平衡阀设置在差压压力计两端之间的主管路上；两组温度传感器安装在主管路上；本发明还提出检漏设备的气密检漏方法。

Description

一种压力系统气密检漏设备及方法

技术领域

本发明涉及气密检漏设备及方法，具体涉及一种压力系统气密检漏设备及方法。

背景技术

现有气密检漏大多采用肥皂泡检漏的方法，具体为：对整个管路系统进行预加压，加压后关闭加压控制阀门，然后对整个管路系统中存在的接头连接、焊接连接等易产生泄露的部位涂抹肥皂水，观察上述部位肥皂泡的产生数量及频率，若某个部位产生的肥皂泡较大以及频率较高，就可初步判定这个部位的泄露较为严重，若某个部位产生的肥皂泡小而且产生频率低，就可初步判定这个部位存在微漏的情况，然后对气泡产生的部位进行秒表计时，以目测气泡个数的形式，定性判定其是否符合泄露要求，如不达要求，进行处理后再次进行检漏，直到符合要求。

但是采用肥皂泡检漏的方法进行气密检漏，存在判定标准不统一的情况，在不同系统或者肥皂水浓度不同时，所得到的结果也不相同，无法实现定量测量，只能通过经验数据进行定性判断，最终会导致整个管路系统气密检漏结果的不稳定，且无法实现检测的自动化。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在判定标准不统一、无法实现定量测量，会导致整个管路系统气密检漏结果的不稳定，且无法实现检测自动化的问题，而提供了一种压力系统气密检漏设备及方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种压力系统气密检漏设备，其特殊之处在于：

包括储压缓冲瓶、差压压力计、自检储压瓶、自检管路、主管路、排气管路、平衡阀、第一截止阀、两组温度传感器以及增压组件；

所述主管路一端与储压缓冲瓶连通，另一端用于与被检管路系统连通，第一截止阀安装在主管路与被检管路系统连通的另一端，用于控制两者之间的通断；

所述排气管路的一端、自检管路的一端以及差压压力计均设置在主管路上，且排气管路、自检管路位于差压压力计与第一截止阀之间，排气管路另一端与外部设备连通；所述自检管路另一端与自检储压瓶连通；

所述平衡阀设置在差压压力计两端之间的主管路上；

两组所述温度传感器安装在主管路上，其中，一组位于第一截止阀与被检管路系统之间，用于监测主管路与被检管路系统连通一端管壁及管内气体的温度，另一组位于储压缓冲瓶与差压压力计之间，用于监测主管路与储压缓冲瓶连通一端管壁及管内气体的温度，每组温度传感器包括至少两个温度传感器，其中至少一个温度传感器用于监测管内气体的温度、至少一个温度传感器用于监测管壁的温度；

所述增压组件与主管路连通，且位于第一截止阀与差压压力计之间。

进一步地，所述增压组件包括增压管路与增压泵；

所述增压管路一端与主管路连通，另一端与增压泵连通，增压管路设置在差压压力计与第一截止阀之间。

进一步地，还包括设置在主管路上的压力计；

所述压力计位于差压压力计与储压缓冲瓶之间，用于对差压压力计与储压缓冲瓶之间主管路上的压力进行实时测量。

进一步地，所述自检管路上设置有第二截止阀；

所述排气管路上设置有泄压阀；

所述增压管路上设置有第三截止阀。

本发明还提出一种压力系统气密检漏方法，其特殊之处在于，基于上述一种压力系统气密检漏设备，包括以下步骤：

步骤1：自检

1.1打开自检管路、平衡阀，向主管路内增压，待主管路的管内气体及管壁温度稳定后，停止向主管路内增压，并关闭平衡阀，观察并记录预设时间内差压压力计的压力变化值；

1.2若差压压力计的压力变化值处于规定范围内，则表示压力系统气密检漏设备气密性良好，打开排气管路进行泄压，泄压后关闭排气管路与自检管路，并进行步骤2；若否，则表示压力系统气密检漏设备存在泄漏，打开排气管路进行泄压，对压力系统气密检漏设备进行维修后，关闭所有管路，返回步骤1.1；

步骤2：被检管路系统检测

2.1打开第一截止阀、平衡阀，对主管路内进行增压，直到主管路内的压力与被检管路系统内的额定压力相同；

2.2待主管路两端的管内气体及管壁的温度稳定后，关闭平衡阀，观察并记录预设时间内差压压力计的压力变化值，判断被检管路系统的泄露情况；

2.3若差压压力计的压力变化值处于规定范围内，则表示被检管路系统气密性良好，打开排气管路进行泄压，泄压后关闭排气管路，断开主管路与被检管路系统的连接，完成压力系统气密检漏；

若否，则表示被检管路系统存在泄漏，打开排气管路进行泄压，泄压后关闭排气管路，并执行步骤2.4；

2.4从被检管路系统连接主管路一端开始，沿着气体逆向流通方向按顺序每次关闭一个被检管路系统内的阀门，即从与主管路一端向远离主管路一端按顺序每次关闭一个被检管路系统内的阀门，采用与步骤2.2-步骤2.3相同方法的操作，对被检管路系统依次进行分段检测，直到被检管路系统内有泄漏的具体部位被找到，打开排气管路进行泄压，对被检管路系统中有泄漏的具体部位进行维修后，返回步骤2.1，直至被检管路系统检测无泄漏，完成压力系统气密检漏。

进一步地，所述步骤1.1中，向主管路内增压的方式为：

打开增压组件，通过增压组件向主管路内增压，或者被检管路系统内有气源时，打开第一截止阀，被检管路系统内的气体进入主管路内对主管路进行增压。

进一步地，步骤1.1中，所述观察并记录预设时间内差压压力计的压力变化值为，观察并记录关闭平衡阀后第5分钟至第15分钟的差压压力计的压力变化值。

进一步地，步骤2.2中，所述观察并记录预设时间内差压压力计的压力变化值为，观察并记录关闭平衡阀后第5分钟至第15分钟的差压压力计的压力变化值，采用关闭平衡阀第5分钟至第15分钟的差压压力计的压力变化值，得到的测量结果，可以准确复现在稳态下的测量结果。

进一步地，步骤2.1中，所述对主管路内进行增压的具体方式为：

当被检管路系统有气源时，采用被检管路系统内的气体进入到主管路内进行增压，并被储存在储压缓冲瓶内的方式，增压后，若主管路内的压力与被检管路系统内的额定压力相同，则进行步骤2.2，若小于被检管路系统内的额定压力，采用外部增压的方式对主管路进行增压，直到主管路内的压力与被检管路系统内的额定压力相同；

当被检管路系统无气源时：采用外部增压的方式对主管路进行增压，直到主管路内的压力与被检管路系统内的额定压力相同。

进一步地，所述规定范围为小于2Pa。

本发明的有益效果是：

1、本发明提出的一种压力系统气密检漏设备，设置的压力系统气密检漏设备，结合现有肥皂泡检漏技术，在通过大量试验的基础上，可针对不同系统的漏率要求进行试验，制定出不同系统的定量化的检漏标准，用于指导后期该检漏装置的使用，即可先使用肥皂泡检漏技术确定不同系统的泄露等级，然后在使用本发明提出的装置对泄露等级进行量化，并形成定量标准，定量标准作为该装置检漏中的量化测量标准，指导检漏量化结果的判定。

2、本发明提出的一种压力系统气密检漏设备，实现了气密检漏的自动化、数字化，标准化。

3、本发明提出一种压力系统气密检漏设备，设置的两组温度传感器，可以消除因管壁温度和管内气体温度变化影响引入的压力变化，减小或消除因这两个温度变化(其他地方因为温度变化造成的压力变化几乎可以忽略，而管壁温度和管内气体温度变化这两个因素是导致主管路内实测压力变化的关键影响因素)给最终测量结果引入的测量误差或测量结果不确定度，从而减少或消除这两个因素导致整个压力系统气密检漏设备差压变化的影响，消除气体温度变化引起气体体积变化而造成的腔体内压力的变化，以及消除因管路壁面材料在温度变化影响下变形，造成内部腔体的体积微小变化，最终引起内部差压变化的影响而引入的测量误差或测量结果不确定度，从而减少或消除这两个因素导致整个压力系统气密检漏设备差压变化的影响。

4、本发明提出的一种压力系统气密检漏方法，通过先进行自检，排除了压力系统气密检漏设备自身泄露的干扰，使得对被检管路系统的检测结果准确可靠。

5、本发明提出的一种压力系统气密检漏方法，采用关闭平衡阀第5分钟至第15分钟的差压压力计的压力变化值，得到的测量结果，可以准确复现在稳态下的测量结果。

6、本发明提出的一种压力系统气密检漏方法，在对被测管路进行检测时，将主管路内的压力增压到被检管路系统内的额定压力，所得的测量结果可以进一步复现工作状态下的形态，保证测量结果的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例的结构原理示意图；

图中，1、自检储压瓶；2、排气管路；3、储压缓冲瓶；4、压力计；5、差压压力计；6、增压泵；7、增压管路；8、主管路；9、平衡阀；10、自检管路；11、第一截止阀；12、第二截止阀；13、第三截止阀；14、泄压阀；15、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提出一种压力系统气密检漏设备，如图1所示，包括自检储压瓶1、排气管路2、储压缓冲瓶3、压力计4、差压压力计5、增压泵6、增压管路7、主管路8、平衡阀9、自检管路10、第一截止阀11、第二截止阀12、第三截止阀13、泄压阀14以及两组传感器15；

主管路8一端用于与被检管路系统连通，另一端与储压缓冲瓶3连接，第一截止阀11安装在主管路8与被检管路系统连通的一端，用于控制被检管路系统与主管路8的通断，差压压力计5的两端均与主管路8连接，平衡阀9安装在位于差压压力计5两端之间的主管路8上。

每组温度传感器15包含一个插入到主管路8内部用于测量主管路8内气体实时温度的插入式温度传感器和安装在主管路8外部管壁上的用于测量主管路8管壁实时温度的表贴式温度传感器；两组温度传感器15分别用于连接被检管路系统和储压缓冲瓶3的主管路8两端的管壁和管内气体实际温度，其作用在于插入式温度传感器用于消除管路壁面材料因为温度引入，导致管路变形，从而造成内部腔体的体积微小变化，最终引起内部差压变化的影响，表贴式温度传感器用于消除因温度变化影响引入的压力变化，从而导致整个压力系统气密检漏设备的差压变化的影响。

为了实时监测增压时主管路8上的压力以及关闭平衡阀9后，差压压力计5与储压缓冲瓶3之间的主管路8上的压力，在这一段的主管路8上安装有压力计4。

为了实现对被检管路系统的多次检测，并且不拆卸主管路8与被检管路系统之间连接的前提下，在差压压力计5与第一截止阀11之间设置了排气管路2，排气管路2上设置有泄压阀14，排气管路2一端与主管路8连通，另一端与外部设备连通，外部设备用于接收从排气管路2内排出去的气体。

为了实现压力系统气密检漏设备的自检，排除压力系统气密检漏设备自身因素对被检管路系统气密性的影响，在差压压力计5与第一截止阀11之间设置自检管路10，自检管路10一端与主管路8连通，另一端与自检储压瓶1连通，第二截止阀12安装在自检管路10上。

为了保证主管路8内的压力与被检管路系统内的额定压力相同以及实现自检功能，设置了增压管路7，增压管路7一端与主管路8连通，另一端与增压泵6连通，第三截止阀13安装在增压管路7上，在主管路8内的压力达不到被检管路系统内的额定压力时，使用增压泵6进行增压。

基于上述设备的检测方法，包括以下步骤：

使用前，设备内所有阀门均关闭，被检管路已连接；

步骤1：自检

1.1打开第二截止阀12与平衡阀9，当被检管路系统内有气源时，可以选择打开第一截止阀11或者第三截止阀13与增压泵6，无气源时，打开第三截止阀13与增压泵6，通过被检管路系统或者增压泵6向主管路8内增压，待两组温度传感器15或者主管路8与储压缓冲瓶3连通一端的一组温度传感器15所测的管内气体及管壁温度稳定后，关闭第一截止阀11或者第三截止阀13、关闭平衡阀9，观察并记录平衡阀9关闭后第5分钟至第15分钟的差压压力计5的压力变化值；

1.2若差压压力计5的压力变化值小于2Pa，则表示压力系统气密检漏设备气密性良好，打开泄压阀14，对主管路8进行泄压，泄压后关闭泄压阀14与第二截止阀12，并进行步骤2；反之，则表示压力系统气密检漏设备存在泄漏，打开泄压阀14，对主管路8进行泄压，将压力系统气密检漏设备进行维修后，返回步骤1.1；

步骤2：被检管路系统检测

2.1打开第一截止阀11、平衡阀9，若是有气源的被检管路系统，被检管路系统内的气体进入到主管路8内进行增压，并被储存在储压缓冲瓶3，当压力计4的读数稳定后，将压力计4的读数与被检管路系统内的额定压力进行对比，若相同，则进行步骤2.2，若小于被检管路系统内的额定压力，打开第三截止阀13与增压泵6，对主管路8进行增压，直到压力计4的读数等于被检管路系统内的额定压力，进行步骤2.2，不会存在大于被检管路系统内的额定压力的情况；

若是无气源的被检管路系统，继续打开第三截止阀13与增压泵6，对被检管路系统以及主管路8进行增压，观察压力计4的读数，增压到气密检漏额定压力后，关闭增压泵6以及增压管路上的第三截止阀13；

2.2增压完成后，待主管路8两端的管内气体及管壁的温度稳定，关闭平衡阀9，观察并记录平衡阀9关闭后第5分钟至第15分钟的差压压力计5的压力变化值，判断被检管路系统的泄露情况；

2.3若差压压力计5的压力变化值小于2Pa，则表示被检管路系统气密性良好，打开排气管路2进行泄压，泄压后关闭排气管路2，断开主管路8与被检管路系统的连接，完成压力系统气密检漏,2Pa可以根据实际需求进行调整；

若否，则表示被检管路系统存在泄漏，打开排气管路2进行泄压，泄压后关闭排气管路2，并执行步骤2.2；

2.4从被检管路系统连接主管路8一端开始，沿着气体逆向流通方向按顺序每次关闭一个被检管路系统内的阀门，采用与步骤2.2-步骤2.3相同方法的操作，对被检管路系统依次进行分段检测，直到被检管路系统内有泄漏的具体部位被找到，打开排气管路2进行泄压，对被检管路系统中有泄漏的具体部位进行维修后，返回步骤2.1，直至被检管路系统检测无泄漏，完成压力系统气密检漏。

差压压力计5可以选用微差压压力计(可选择微差压压力变送器或微差压数字压力表等)，差压压力计5的量程根据实际试验情况进行选择，可1kPa、2.5kPa或10kPa；准确度等级选择0.05级或其他满足测量要求等级，差压压力计5的耐压要符合气密检查时的最高压力；

压力计4可选择压力变送器或数字压力表等，压力计4的量程根据实际检漏压力情况选择，或者根据实际冲压压力选择量程，可选择6MPa、10MPa或25MPa等量程，压力计4的量程需要与实际冲压压力相匹配，满足实际冲压压力是压力计满量程的60％左右即可，压力计4的准确度等级选择0.05级或其他满足测量要求等级；

储压缓冲瓶3的体积满足压力平衡缓冲即可，用作标准储压压力源，可选择2L，储压缓冲瓶3的材质需受温度影响较小，用于作为不泄露标准；

增压泵6增压范围根据实际冲压的压力范围进行选配；

本方法尤其适用于只由管路、接头、阀门组成的被检管路系统，当确认存在泄露时，逐步关闭被检管路系统内部的阀门，对被检管路系统进行逐一分段检测，直到确定泄露的具体部位。

Claims (10)

1.一种压力系统气密检漏设备，其特征在于：

包括储压缓冲瓶(3)、差压压力计(5)、自检储压瓶(1)、自检管路(10)、主管路(8)、排气管路(2)、平衡阀(9)、第一截止阀(11)、两组温度传感器(15)以及增压组件；

所述主管路(8)一端与储压缓冲瓶(3)连通，另一端用于与被检管路系统连通，第一截止阀(11)安装在主管路(8)与被检管路系统连通的另一端，用于控制两者之间的通断；

所述排气管路(2)的一端、自检管路(10)的一端以及差压压力计(5)均设置在主管路(8)上，且排气管路(2)、自检管路(10)位于差压压力计(5)与第一截止阀(11)之间，排气管路(2)另一端与外部设备连通；所述自检管路(10)另一端与自检储压瓶(1)连通；

所述平衡阀(9)设置在差压压力计(5)两端之间的主管路(8)上；

两组所述温度传感器(15)安装在主管路(8)上，其中，一组位于第一截止阀(11)与被检管路系统之间，用于监测主管路(8)与被检管路系统连通一端管壁及管内气体的温度，另一组位于储压缓冲瓶(3)与差压压力计(5)之间，用于监测主管路(8)与储压缓冲瓶(3)连通一端管壁及管内气体的温度，每组温度传感器(15)包括至少两个温度传感器，其中至少一个温度传感器(15)用于监测管内气体的温度、至少一个温度传感器(15)用于监测管壁的温度；

所述增压组件与主管路(8)连通，且位于第一截止阀(11)与差压压力计(5)之间。

2.根据权利要求1所述的一种压力系统气密检漏设备，其特征在于：

所述增压组件包括增压管路(7)与增压泵(6)；

所述增压管路(7)一端与主管路(8)连通，另一端与增压泵(6)连通，增压管路(7)设置在差压压力计(5)与第一截止阀(11)之间。

3.根据权利要求2所述的一种压力系统气密检漏设备，其特征在于：

还包括设置在主管路(8)上的压力计(4)；

所述压力计(4)位于差压压力计(5)与储压缓冲瓶(3)之间，用于对差压压力计(5)与储压缓冲瓶(3)之间主管路(8)上的压力进行实时测量。

4.根据权利要求3所述的一种压力系统气密检漏设备，其特征在于：

所述自检管路(10)上设置有第二截止阀(12)；

所述排气管路(2)上设置有泄压阀(14)；

所述增压管路(7)上设置有第三截止阀(13)。

5.一种压力系统气密检漏方法，其特征在于，基于权利要求1-4任一所述的一种压力系统气密检漏设备，包括以下步骤：

步骤1：自检

1.1打开自检管路(10)、平衡阀(9)，向主管路(8)内增压，待主管路(8)的管内气体及管壁温度稳定后，停止向主管路(8)内增压，并关闭平衡阀(9)，观察并记录预设时间内差压压力计(5)的压力变化值；

1.2若差压压力计(5)的压力变化值处于规定范围内，则表示压力系统气密检漏设备气密性良好，打开排气管路(2)进行泄压，泄压后关闭排气管路(2)与自检管路(10)，并进行步骤2；若否，则表示压力系统气密检漏设备存在泄漏，打开排气管路(2)进行泄压，对压力系统气密检漏设备进行维修后，返回步骤1.1；

步骤2：被检管路系统检测

2.1打开第一截止阀(11)、平衡阀(9)，对主管路(8)内进行增压，直到主管路(8)内的压力与被检管路系统内的额定压力相同；

2.2待主管路(8)两端的管内气体及管壁的温度稳定后，关闭平衡阀(9)，观察并记录预设时间内差压压力计(5)的压力变化值，判断被检管路系统的泄露情况；

2.3若差压压力计(5)的压力变化值处于规定范围内，则表示被检管路系统气密性良好，打开排气管路(2)进行泄压，泄压后关闭排气管路(2)，断开主管路(8)与被检管路系统的连接，完成压力系统气密检漏；

若否，则表示被检管路系统存在泄漏，打开排气管路(2)进行泄压，泄压后关闭排气管路(2)，并执行步骤2.4；

2.4从被检管路系统连接主管路(8)一端开始，沿着气体逆向流通方向按顺序每次关闭一个被检管路系统内的阀门，采用与步骤2.2-步骤2.3相同方法的操作，对被检管路系统依次进行分段检测，直到被检管路系统内有泄漏的具体部位被找到，打开排气管路(2)进行泄压，对被检管路系统中有泄漏的具体部位进行维修后，返回步骤2.1，直至被检管路系统检测无泄漏，完成压力系统气密检漏。

6.根据权利要求5所述的一种压力系统气密检漏方法，其特征在于：

所述步骤1.1中，向主管路(8)内增压的方式为：

打开增压组件，通过增压组件向主管路(8)内增压，或者被检管路系统内有气源时，打开第一截止阀(11)，被检管路系统内的气体进入主管路(8)内对主管路(8)进行增压。

7.根据权利要求6所述的一种压力系统气密检漏方法，其特征在于：

步骤1.1中，所述观察并记录预设时间内差压压力计(5)的压力变化值为，观察并记录关闭平衡阀(9)后第5分钟至第15分钟的差压压力计(5)的压力变化值。

8.根据权利要求7所述的一种压力系统气密检漏方法，其特征在于：

步骤2.2中，所述观察并记录预设时间内差压压力计(5)的压力变化值为，观察并记录关闭平衡阀(9)后第5分钟至第15分钟的差压压力计(5)的压力变化值。

9.根据权利要求8所述的一种压力系统气密检漏方法，其特征在于：

步骤2.1中，所述对主管路(8)内进行增压的具体方式为：

当被检管路系统有气源时，采用被检管路系统内的气体进入到主管路(8)内进行增压，并被储存在储压缓冲瓶(3)内的方式，增压后，若主管路(8)内的压力与被检管路系统内的额定压力相同，则进行步骤2.2，若小于被检管路系统内的额定压力，采用外部增压的方式对主管路(8)进行增压，直到主管路(8)内的压力与被检管路系统内的额定压力相同；

当被检管路系统无气源时：采用外部增压的方式对主管路(8)进行增压，直到主管路(8)内的压力与被检管路系统内的额定压力相同。

10.根据权利要求5-9任一所述的一种压力系统气密检漏方法，其特征在于：

所述规定范围为小于2Pa。

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