CN204314033U - 管道法兰紧密性测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道法兰紧密性测试系统，它包括左管道、右管道，以及连接左管道和右管道的法兰，所述法兰采用垫片进行密封，左管道、右管道、法兰形成法兰待测空腔；左管道通过阀门与泵连接，右管道与盲板焊接；法兰待测空腔内设有温度传感器、压力传感器；所述法兰外设置有法兰泄漏测试机构，所述法兰泄漏测试机构包括由测漏壁围成的测漏空腔，所述测漏壁上设有排气阀和泄压阀，所述测漏空腔内设有温度传感器、压力传感器。本实用新型不仅能检查出法兰连接是否发生泄漏，并能根据的压力数据、温度数据得出法兰连接的泄漏率，对科研和工程皆具有较强的指导意义。

Description

管道法兰紧密性测试系统

技术领域

本实用新型涉及一套法兰测试系统，具体涉及一种管道法兰紧密性测试系统。

背景技术

法兰连接是石油化工设备中常用的连接方式，因其具有易于拆卸安装的优点，广泛应用于石化、核电、冶金、制药等行业的压力容器及管道中。法兰泄漏是石油化工等企业发生重大事故的主要原因之一。因此，我们有必要设计一种管道法兰紧密性测试系统对管道法兰的气密性进行检测，以保证管道连接的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种管道法兰紧密性测试系统，所述测试系统能准确测试管道法兰的气密性，以保证生产、施工的顺利进行。

本实用新型是这样实现的：

一种管道法兰紧密性测试系统，它包括左管道、右管道，以及连接左管道和右管道的法兰，所述法兰采用垫片进行密封，左管道、右管道、法兰形成法兰待测空腔；

所述左管道通过阀门与泵连接，所述右管道与盲板连接；所述法兰待测空腔内设有温度传感器、压力传感器；

所述法兰外设置有法兰泄漏测试机构，所述法兰泄漏测试机构包括由测漏壁围成的测漏空腔，所述测漏壁上设有排气阀、泄压阀，所述测漏空腔内设有温度传感器、压力传感器；

所述右管道上设有排气阀，所述右管道上设有泄压阀。

本管道法兰紧密性测试系统中，法兰待测空腔的左端设置有一台泵，在泵的输出管线上有一个阀门，输出管线直接与左管道接通，用泵将介质输送到法兰待测空腔内，并在法兰待测空腔内设置压力传感器和温度传感器，温度传感器监测法兰待测空腔内介质的温度，压力传感器测量法兰待测空腔内的压力；管道的下方设置有支撑支架(左支架、右支架)，管道上方设置有排气阀。

所述法兰泄漏测试机构主要由测漏空腔、温度传感器、压力传感器组成；所述测漏空腔上设置有排气阀和泄压阀，该排气阀和泄压阀不仅具有排气和泄压的作用，而且可用于测量用介质进口，方便在需要充入测量用介质时使用。

本实用新型利用泵或空气压缩机为法兰待测空腔提供高压环境，可以做多组压力情况下的测试，可以得出法兰连接在高压条件下的泄漏率。本实用新型适用于液体介质和气体介质。本实用新型不仅能检查出法兰连接是否发生泄漏，并能根据的压力数据、温度数据得出法兰连接的泄漏率，对科研和工程皆具有较强的指导意义。

附图说明

图1为本管道法兰紧密性测试系统的结构示意图。

图中：1-泵、2-阀门、3-左管道、4-法兰、5-螺栓、6-测漏空腔、7-排气阀、8-垫片、9-排气阀、10-盲板、11-泄压阀、12-左支座、13-泄压阀、14-温度传感器、15-压力传感器、16-温度传感器、17-压力传感器、18-计算机、19-右管道，20-右支座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，一种管道法兰紧密性测试系统，它包括左管道3、右管道19，以及连接左管道3和右管道19的法兰4，所述法兰4通过螺栓5连接，并采用垫片8进行密封；左管道3、右管道19、法兰4形成法兰待测空腔，所述右管道19上设有泄压阀11和排气阀9；

所述左管道3通过阀门2与泵1连接，所述右管道19与盲板10焊接连接；所述法兰待测空腔内设有温度传感器16、压力传感器17，该温度传感器16、压力传感器17用于测试法兰待测空腔内介质的温度、压力；

所述法兰4外设置有法兰泄漏测试机构，所述法兰泄漏测试机构包括由测漏壁围成的测漏空腔6，所述测漏壁上设有排气阀7、泄压阀13，所述测漏空腔6内设有温度传感器14、压力传感器15，所述温度传感器14、压力传感器15用于测试测漏空腔6内介质的温度、压力；

为了保证测量的准确性，所述左管道3上设有左支座12，所述右管道19上设有右支座20。

所述泵1用于将介质(液体或气体)输送到法兰待测空腔中，在法兰待测空腔中形成高压环境，法兰待测空腔的管道上设置有排气阀9，向法兰待测空腔内充入介质时用于排气；在法兰待测空腔中设置有温度传感器16和压力传感器17，实时监测法兰待测空腔中介质的温度、压力。盲板10焊接在右管道19末端，其密封效果好。

在法兰4外围设有测漏空腔6，当介质由法兰待测空腔中泄漏出来后会影响测漏空腔6中介质的压力，从而反映出测漏空腔6中介质的质量变化率或体积变化率；所述的测漏空腔6中设置有温度传感器14和压力传感器15，可测量测漏空腔6中介质的温度和压力；所述测漏空腔6上设置有排气阀7、泄压阀13，泄压阀13用于充入介质，当充入介质为液体介质时，排气阀7可以排气，泄压阀13用于泄压或排除测漏空腔中介质；测漏空腔6的体积可利用排气阀7、泄压阀13通过排水法来测量测漏空腔6的体积。

温度传感器14、压力传感器15、温度传感器16和压力传感器17可将信号输送至计算机18中进行显示，也可输送至单片机中进行显示。

本发明的工作工程：

(1)管道法兰紧密性测试系统工作前，计算机18开机待用，检查阀门2、排气阀7、排气阀9、泄压阀13开关状态；若管道内介质为液体，则测漏空腔中初始状态下充入相同的待测液体，并记录初始的工作温度及压力；若管道内位为气态介质，则测漏空腔中初始状态下充入相同的待测气体，并记录初始的工作温度及压力；

(2)管道法兰紧密性测试系统工作时，泵1将介质充入法兰待测空腔，通过压力传感器17显示法兰待测空腔内压力，将压力调节到待测压力，保压足够长的时间，通过计算机18对泄漏进行实时测量。

在待测压力下，保压足够长的时间，测漏空腔6的温度传感器14和压力传感器15测得的数据如不满足气态方程或液体的温度体积变化规律，即在此过程中，若法兰待测空腔内压力传感器17示数变小，测漏空腔内的压力传感器15示数变大，则可判断发生泄漏。当判断待测法兰泄漏时，可按下述方法进行计算泄漏率。

具体地，泄漏率可以通过下述公式计算：

当泄漏介质为气体时，测漏空腔中的气体质量为：

$m_1=M\frac{P_{1}V}{{\mathrm{RT}}_1}---\left(1\right)$

测漏结束时：

$m_2=M\frac{P_{2}V}{{\mathrm{RT}}_2}---\left(2\right)$

其中：测漏空腔的体积为V，在测量时间间隔t内，测漏空腔中的压力和温度由p₁、T₁变为p₂、T₂，M为介质分子质量，R为气态常数，m₁为初态质量，m₂为末态质量。

时间间隔t内的气体质量变化如下：

$\mathrm{\Δm}=m_2-m_1=M(\frac{P_{2}V}{{\mathrm{RT}}_2}-\frac{P_{1}V}{{\mathrm{RT}}_1})---\left(3\right)$

其中Δm为质量差。

泄漏的气体的体积泄漏率为：

$L=\frac{\mathrm{\ΔV}}{t}=\frac{1}{t}\frac{\mathrm{\Δm}}{M}\frac{{\mathrm{RT}}_2}{p_2}---\left(4\right)$

其中ΔV为体积差，L为体积变化率。

若介质为液体可直接用公式(4)进行计算。

这里是采用体积变化率表示泄漏率，当然也可以采用质量变化率表示泄漏率，即Δm/t，这里不再赘述。

本实用新型不仅能检查出法兰是否发生泄漏，而且能通过测试的数据得出介质的质量变化率或体积变化率，为后续研究提供技术支持。

Claims (2)

1.一种管道法兰紧密性测试系统，它包括左管道、右管道，以及连接左管道和右管道的法兰，所述法兰采用垫片进行密封，左管道、右管道、法兰形成法兰待测空腔，其特征在于：

所述左管道通过阀门与泵连接，所述右管道与盲板焊接；所述法兰待测空腔内设有温度传感器、压力传感器；

所述法兰外设置有法兰泄漏测试机构，所述法兰泄漏测试机构包括由测漏壁围成的测漏空腔，所述测漏壁上设有排气阀、泄压阀，所述测漏空腔内设有温度传感器、压力传感器；

所述右管道上设有排气阀，所述右管道上设有泄压阀。

2.如权利要求1所述的管道法兰紧密性测试系统，其特征在于：所述左管道上设有左支座，所述右管道上设有右支座。