CN204924579U - 一种脉冲分段式试压装置 - Google Patents

Abstract

一种脉冲分段式试压装置，属于管道质量检测技术领域，主要解决一段式静液压试压法无法发现一些微小的和特殊的缺陷的问题。其结构包括两个芯嘴，待测管道的两端分别与两个芯嘴相配合；其中一个芯嘴安装在排气管道上，排气管道上设置有排气阀，另一个芯嘴安装在主管道上，主管道上设置有压力检测装置、主管道阀门和主水箱；压力检测装置和主管道阀门之间安装有低压注水泵、高压泵、泵端阀和卸荷阀。本实用新型能够发现待测胶管上采用一段式静液压试压法无法发现的细微缺陷，避免了带有缺陷的胶管流入客户手中并投入使用，从而大大减少泄漏、爆管等现象的发生。

Description

一种脉冲分段式试压装置

技术领域

本实用新型涉及管道质量检测技术领域，具体地说是一种脉冲分段式试压装置，尤其适用于对已经生产完成的成品胶管在出厂前对胶管进行缺陷检查。

背景技术

液压胶管总成是液压传动系统中的基础原件，胶管总成质量的好坏直接影响系统和主机的使用性能，在实际工作中经常出现胶管爆破、胶管砂眼泄露、胶管与接头拔脱、内连接部分发生断裂以及胶管总成扣压初泄露等失效形式，引起主机和系统故障，甚至发生人身伤亡的恶性事故。所以在液压胶管总成使用前，为了保证产品质量，确保总成使用安全，要进行试压试验。

对胶管总成进行试压试验，这也是出厂检验必检的项目，试压可以初步判断胶管总成是否满足工作压力的要求，在实际使用中是否达到安全生产的要求。

目前普遍采用的试压方式是一段式静液压试压法，即对胶管施加2倍的工作压力、试压三分钟，通过查看胶管是否有压降，若压降值在规定标准范围内，则胶管合格。部分苛刻厂家通过增加试压时间如5分钟、10分钟，或者增加试压压力如2.5倍的工作压力来加强对胶管砂眼缺陷的控制。但不管是增加试压时间还是增加试压压力，都是采用传统的一段式静液压试压方式，也就是依据静水压实验原理，通过远程微机系统控制，对管线进行注水升压，让管内压力达到企业要求压力，试压恒定时间，观察胶管是否有泄露和压力值变化，从而来评估胶管是否有缺陷。目前针对试压装置的研究也大都建立在一段式静液压试压法的基础之上。

一段式静液压试压法的原理为在向胶管施压时，将胶管内胶管壁上薄弱的地方撑开，水流从薄弱地方流出，水压下降，胶管泄露，从而发现胶管缺陷，杜绝缺陷胶管流入客户。传统的一段式静液压试压法只能发现一些较大的和一般缺陷，如内胶严重缺失、隔离剂砂眼、内胶严重赶胶等，对于一些微小的缺陷或特殊的缺陷，如内胶赶胶重叠纹、内胶扭转重叠纹、芯棒划痕纹等，当对这些微小的缺陷施加一段式静液压试压法时，受到压力作用，胶管缺陷重叠的部分会闭合的更紧，水流无法从缺陷部分流出，观察不到泄露和压降，所以发现不了这些微小的缺陷，导致不良胶管流入客户。这样就会造成一些带有微小缺陷的胶管进入客户手中，客户在使用过程中，可能前期发现不了，但使用一段时间后，就会出现泄漏、爆管现象，不仅给客户造成损失、带来危险，也对胶管生产企业的信誉带来不良影响。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种脉冲分段式试压装置，该试压装置能够实现脉冲分段式试压，在连续多次升压、降压、再升压、再降压的过程中，使微小和特殊的裂纹、砂眼等有开合的机会，从而在试压过程出现泄漏或压降的情况，发现这些细微的缺陷。

本实用新型解决其技术问题的技术方案为：一种脉冲分段式试压装置，包括两个用于装载待测管道的芯嘴，待测管道的两端分别与两个芯嘴相配合；其中一个芯嘴安装在排气管道上，排气管道上设置有排气阀，另一个芯嘴安装在主管道上，主管道远离芯嘴的一端设有用于向待测管道供水的主水箱，主管道上还设置有压力检测装置和主管道阀门；压力检测装置和主管道阀门之间安装有低压注水泵、高压泵、泵端阀和卸荷阀，低压注水泵、高压泵、泵端阀和卸荷阀分别位于主管道的不同支管上；泵端阀用于卸载高压泵内的多余压力，卸荷阀用于为待测管道泄压。

所述高压泵和低压注水泵都采用变频控制，频率在0～50Hz之间，所述压力检测装置采用压力变送器。

进一步的技术方案为：所述的排气阀、压力检测装置、主管道阀门、低压注水泵、高压泵、泵端阀和卸荷阀均与一个PLC控制器相连接。设置PLC控制器之后，可以实现自动控制，操作人员设置好各个参数之后，系统会自动进行保压，保压完成后自动泄压，节省了人力，效率更高，获取结果也更加准确方便。PLC控制器还可设置手动控制和自动控制两个模式，其保压开关可设置手动、自动两个档位，当保压开关打到手动档位时，为手动控制模式，在保压过程中的各个阀门和泵的运行都需要操作人员自己进行控制；当保压开关打到自动挡位时，为自动控制模式，操作人员设置好各个参数后，系统会自动进行保压并记录结果，到保压完成后自动泄压。

进一步的技术方案为：所述低压注水泵所处的支管上还设有第一支管阀门、第一过滤器和第一高压单向阀。第一支管阀门安装在靠近所述主管道阀门的一端，第一过滤器安装在第一支管阀门和低压注水泵之间，第一高压单向阀安装在靠近所述压力检测装置的一端。

所述高压泵所处的支管上还设有第二支管阀门、第二过滤器和第二高压单向阀。第二支管阀门安装在靠近所述主管道阀门的一端，第二过滤器安装在第二支管阀门和高压泵之间，第二高压单向阀安装在靠近所述压力检测装置的一端。

进一步的技术方案为：在所述泵端阀所处的支管和所述卸荷阀所处的支管之间设置有第三高压单向阀。当待测管道泄压时，卸荷阀开启，第三高压单向阀能够保证压力从卸荷阀所处的支管顺利排走，避免其进入其他支管，提高泄压的效率。

进一步的技术方案为：所述芯嘴处设有待测管道固定装置。待测管道固定装置将待测管道的两端与芯嘴之间进一步固定，有效避免待测管道在保压过程中出现拔脱现象。

进一步的技术方案为：所述的芯嘴包括管状的主体，主体的一端设置有外螺纹并与所述排气管道或者主管道通过螺纹进行连接，外螺纹靠近所述待测管道的一端设置有一个用于放置密封圈的沉槽，所述沉槽呈环形。

由于在不同的胶管保压时，采用的芯嘴是不同的，所以，芯嘴就要求经常的拆卸，芯嘴采用螺纹连接便于装拆，在芯嘴的螺纹处设置了一个沉槽，这样在里面放置一个O型圈进行密封，通过采用软密封取代硬密封，从而提高了芯嘴的使用寿命。

进一步的技术方案为：所述待测管道固定装置包括对称设置的夹瓣和用于驱动夹瓣的液压夹头，夹瓣位于所述芯嘴的外侧并将芯嘴和待测管道夹住，芯嘴与夹瓣的配合处设有环形的凸台，夹瓣与芯嘴相配合的表面上设置有与所述凸台相配合的环形槽。

在保压过程中胶管有时会因某些意外情况，例如说，意外断电导致夹紧力不足，或者说夹紧力过大导致胶管夹断等情况，而在保压过程中出现胶管拔脱现象，为了保证在胶管拔脱时，芯嘴不会飞出伤人，在芯嘴的结构上设计了一个凸台，在夹瓣上设计了一个环形槽，这样在保压过程中，通过凸台和环形槽的配合，芯嘴就很好的限制在了夹瓣上，大大提高了安全性。

本实用新型的有益效果是：

1、提供了一种试压装置，该试压装置用于成品胶管的脉冲分段式试压，可以方便的实现脉冲分段式试压方法所需要的连续多次升压、降压、再升压、再降压的过程，能够发现胶管上微小的和特殊的缺陷，如内胶赶胶重叠纹、内胶扭转重叠纹、芯棒划痕纹等，保证了出厂胶管的质量，避免了带有缺陷的胶管流入客户手中造成客户的损失和安全事故；

2、本实用新型的试压装置可以手动控制也可以自动控制，控制方式灵活，适应规模不同的企业和具体生产情况的需要。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例芯嘴的结构示意图；

图3为本实用新型实施例夹瓣的结构示意图；

图4为本实用新型实施例工作过程中试压时间与试压压力之间的关系的曲线图。

图中：1主管道阀门，2第一支管阀门，3第一过滤器，4低压注水泵，5第一高压单向阀，6第二支管阀门，7第二过滤器，8高压泵，9第二高压单向阀，10泵端阀，11卸荷阀，12第三高压单向阀，13压力检测装置，14液压夹头，141夹瓣，142环形槽，15待测管道，16芯嘴，161凸台，162沉槽，163外螺纹，17排气阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步的描述：

如图1所示，一种脉冲分段式试压装置，包括两个用于装载待测管道15的芯嘴16，待测管道15的两端分别与两个芯嘴16相配合；其中一个芯嘴安装在排气管道上，排气管道上设置有排气阀17，另一个芯嘴安装在主管道上，主管道远离芯嘴的一端设有用于向待测管道供水的主水箱(图中未示出)，主管道上还设置有压力检测装置13和主管道阀门1；压力检测装置13和主管道阀门1之间安装有低压注水泵4、高压泵8、泵端阀10和卸荷阀11，低压注水泵4、高压泵8、泵端阀10和卸荷阀11分别位于主管道的不同支管上；泵端阀10用于卸载高压泵8内的多余压力，卸荷阀11用于为待测管道15泄压。

所述的待测管道15为胶管，所述的高压泵8和低压注水泵4都采用变频控制，频率在0～50Hz之间，可以根据待测管道的口径来调整注水频率和升压频率，所述压力检测装置13采用压力变送器。

所述的排气阀17、压力检测装置13、主管道阀门1、低压注水泵4、高压泵8、泵端阀10和卸荷阀11均与一个PLC控制器(图中未示出)相连接。设置PLC控制器之后，可以实现自动控制，操作人员设置好各个参数之后，系统会自动进行保压，保压完成后自动泄压，节省了人力，效率更高，获取结果也更加准确方便。PLC控制器还可设置手动控制和自动控制两个模式，其保压开关可设置手动、自动两个档位，当保压开关打到手动档位时，为手动控制模式，在保压过程中的各个阀门和泵的运行都需要操作人员自己进行控制；当保压开关打到自动挡位时，为自动控制模式，操作人员设置好各个参数后，系统会自动进行保压并记录结果，到保压完成后自动泄压。

所述低压注水泵4所处的支管上还设有第一支管阀门2、第一过滤器3和第一高压单向阀5。第一支管阀门2安装在靠近所述主管道阀门1的一端，第一过滤器3安装在第一支管阀门2和低压注水泵4之间，第一高压单向阀5安装在靠近所述压力检测装置13的一端。

所述高压泵8所处的支管上还设有第二支管阀门6、第二过滤器7和第二高压单向阀9。第二支管阀门6安装在靠近所述主管道阀门1的一端，第二过滤器7安装在第二支管阀门6和高压泵8之间，第二高压单向阀9安装在靠近所述压力检测装置13的一端。

设置支管阀门，可以根据需要关闭不工作的支管，利于装置的正常工作和试压的顺利进行。设置第一过滤器3能够过滤掉经低压注水泵4进入待测管道15的水中的杂质，不仅有利于延长低压注水泵4的使用寿命，也避免水中较大颗粒的杂质将胶管的缺陷部位堵住从而导致试压结果不准确。同理，设置第二过滤器7，不仅有利于延长高压泵8的使用寿命，也避免水中较大颗粒的杂质将胶管的缺陷部位堵住从而导致试压结果不准确。

在所述泵端阀10所处的支管和所述卸荷阀11所处的支管之间设置有第三高压单向阀12。当待测管道15泄压时，卸荷阀11开启，第三高压单向阀12能够保证压力从卸荷阀11所处的支管顺利排走，避免其进入其他支管，提高泄压的效率且利于装置的稳定运行。

所述芯嘴16处设有待测管道固定装置。待测管道固定装置将待测管道15的两端与芯嘴16之间进一步固定，有效避免待测管道15在保压过程中出现拔脱现象。

如图2所示，所述的芯嘴16包括管状的主体，主体的一端设置有外螺纹163并与所述排气管道或者主管道通过螺纹进行连接，外螺纹163靠近所述待测管道15的一端设置有一个用于放置密封圈的沉槽162，所述沉槽162呈环形。

由于在不同的胶管保压时，采用的芯嘴16是不同的，所以，芯嘴16就要求经常的拆卸，芯嘴16采用螺纹连接便于装拆，在芯嘴16的螺纹处设置了一个沉槽162，这样在里面放置一个O型圈进行密封，通过采用软密封取代硬密封，从而提高了芯嘴16的使用寿命。

所述待测管道固定装置包括对称设置的夹瓣141和用于驱动夹瓣141的液压夹头14，夹瓣141位于所述芯嘴16的外侧并将芯嘴16和待测管道15夹住，芯嘴16与夹瓣141的配合处设有环形的凸台161，夹瓣141的结构如图3所示，夹瓣141与芯嘴16相配合的表面上设置有与所述凸台161相配合的环形槽142。

在保压过程中胶管有时会因某些意外情况，例如说，意外断电导致夹紧力不足，或者说夹紧力过大导致胶管夹断等情况，而在保压过程中出现胶管拔脱现象，为了保证在胶管拔脱时，芯嘴不会飞出伤人，在芯嘴16的结构上设计了一个凸台161，在夹瓣141上设计了一个环形槽142，这样在保压过程中，通过凸台161和环形槽142的配合，芯嘴16就很好的限制在了夹瓣141上，大大提高了安全性。

为便于对本实用新型的理解，下面结合工作过程对本实用新型作进一步的描述，如图4所示，以三段试压法为例，图4中W.P为WorkingPressure，即工作压力，本实施例试压压力的设定值取2.5倍的工作压力，试压时间tmin＝5min，手动控制的工作过程包括以下步骤：

步骤(1)：安装待测管道：将待测管道15的两端分别安装在两个芯嘴16上，通过液压夹头14推动着夹瓣141将待测管道15固定在芯嘴16上，所述的待测管道15为胶管。

步骤(2)：注水：将排气阀17开启，泵端阀10和卸荷阀11关闭，开启低压注水泵4向待测管道15内注水，这样水就从主管道上的芯嘴流入待保压的胶管，同时胶管内的空气就从排气阀17流出，待观察到排气阀17中有水流出时，关闭排气阀17和低压注水泵4，检测待测管道15有无漏水，若出现漏水，则待测管道15判为不合格，若无漏水，则对待测管道15执行步骤(3)。

步骤(3)：升压：泵端阀10、卸荷阀11和排气阀17均关闭，开启高压泵8使待测管道15内压力升高，待测管道15内压力升高至试压压力设定值后，高压泵8关闭，高压泵8关闭的同时泵端阀10开启，将高压泵8内多余的压力卸载掉。

步骤(4)：保压：保持待测管道15内的压力值为2.5倍工作压力至5min。

步骤(5)：泄压：保压完成后，开启卸荷阀11，使待测管道15卸荷。

步骤(6)：记录试压结果：记录保压过程中待测管道15的压降值。

步骤(7)：多段试压：重复进行步骤(3)～步骤(6)两次。

步骤(8)：结果判定：步骤(6)中记录的值为第一段压降值，步骤(7)中记录的值依次为第二段压降值和第三段压降值，考虑到胶管受到压力作用，本身会有伸长或收缩的长度变化，压降值一定是有的，规定第一段压降值不大于0.8Mpa，第二段压降值不大于0.5Mpa，第三段压降值不大于0.3Mpa，若三段均满足，则判断为合格，否则不合格。

步骤(9)：出具试压报告：试压报告包括的内容有胶管型号、试压压力、试压时间、各段压降值、压降实时图和结论等。

自动控制的工作过程包括以下步骤：

步骤(1)：安装待测管道：将待测管道15的两端分别安装在两个芯嘴16上，通过液压夹头14推动着夹瓣141将待测管道15固定在芯嘴16上，所述的待测管道15为胶管。

步骤(2)：设定试压方式：针对不同的待测管道的保压要求，在PLC控制器的控制系统中输入注水时间、升压时间、试压压力设定值和试压时间。

在PLC控制器的控制系统中，可以手动输入不同胶管的生产信息，另外，还可以根据不同胶管的保压要求，手动输入一些需要修改的参数。可以手动输入所要保压胶管所需要的压力、时间。为了协调一些大口径胶管和小口径胶管的升压时间和注水时间，高压泵和低压注水泵都采用变频控制，频率在0-50Hz之间，也就是说口径大的胶管注水频率和升压频率都比较的高，而一些小口径的胶管，由于受口径的显示，频率过高就很容易出现注水不满或者升压不稳的现象，因此小口径的胶管注水频率和升压频率不宜设置过高。

步骤(3)：注水：将排气阀17开启，泵端阀10和卸荷阀11关闭，开启低压注水泵4向待测管道15内注水，这样水就从主管道上的芯嘴流入待保压的胶管，同时胶管内的空气就从排气阀17流出，待观察到排气阀17中有水流出时，关闭排气阀17和低压注水泵4，检测待测管道15有无漏水，若出现漏水，则待测管道15判为不合格，若无漏水，则对待测管道15执行步骤(4)。

步骤(4)：自动保压：注水完成后，通过操作PLC控制器中的控制系统开启自动保压，自动保压过程为将下述步骤(4-1)～步骤(4-3)依次循环进行三次：

步骤(4-1)：待测管道内压力升高至2.5倍工作压力；

步骤(4-2：)保持待测管道内的压力值为2.5倍工作压力至5min；

步骤(4-3)：使待测管道卸荷。

步骤(5)：结果判定与保存：所述步骤(4-1)～步骤(4-3)每完成一次，PLC控制器的控制系统显示该段保压过程中待测管道的压降值并弹出是否保存的按钮，操作人员确认待测管道的压降值均不大于设定值时，待测管道判断为合格，选择保存结果；否则，待测管道判断为不合格，不保存结果。

步骤(5)中所显示的值依次包括第一段压降值、第二段压降值和第三段压降值，考虑到胶管受到压力作用，本身会有伸长或收缩的长度变化，压降值一定是有的，规定第一段压降值不大于0.8Mpa，第二段压降值不大于0.5Mpa，第三段压降值不大于0.3Mpa，若三段均满足，则待测管道判断为合格，否则不合格。

步骤(6)：出具试压报告：试压报告包括的内容有胶管型号、试压压力、试压时间、各段压降值、压降实时图和结论等。

本实用新型中芯嘴及夹瓣的结构形式并不局限于实施例所述的形式，芯嘴16上对凸台161以及夹瓣141上的环形槽142的形状均可以采用其他的形状，只要两者相配合，将芯嘴限制在夹瓣上，采用其它的形状也可实现避免胶管拔脱时芯嘴飞出伤人的情况，基于环形的凸台和槽没有棱角，便于配合，便于批量加工，因此环形的凸台和环形槽为优选的实施方式。

本实用新型中各个部件的布置位置也不限于实施例所述的形式，以能实现所述功能为准。

当对成品胶管的质量要求越严苛时，试压过程中可以增大试压压力或者延长试压时间，反之，可以降低试压压力或者缩短试压时间。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不是本实用新型的全部实施例，不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术，为了突出本实用新型的创新特点，上述技术特征在此不再赘述。

Claims (7)

1.一种脉冲分段式试压装置，其特征是，包括两个用于装载待测管道的芯嘴，待测管道的两端分别与两个芯嘴相配合；其中一个芯嘴安装在排气管道上，排气管道上设置有排气阀，另一个芯嘴安装在主管道上，主管道远离芯嘴的一端设有用于向待测管道供水的主水箱，主管道上还设置有压力检测装置和主管道阀门；压力检测装置和主管道阀门之间安装有低压注水泵、高压泵、泵端阀和卸荷阀，低压注水泵、高压泵、泵端阀和卸荷阀分别位于主管道的不同支管上；泵端阀用于卸载高压泵内的多余压力，卸荷阀用于为待测管道泄压。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲分段式试压装置，其特征是，所述的排气阀、压力检测装置、主管道阀门、低压注水泵、高压泵、泵端阀和卸荷阀均与一个PLC控制器相连接。

3.根据权利要求1所述的一种脉冲分段式试压装置，其特征是，所述低压注水泵所处的支管上还设有第一支管阀门、第一过滤器和第一高压单向阀；所述高压泵所处的支管上还设有第二支管阀门、第二过滤器和第二高压单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种脉冲分段式试压装置，其特征是，在所述泵端阀所处的支管和所述卸荷阀所处的支管之间设置有第三高压单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种脉冲分段式试压装置，其特征是，所述芯嘴处设有待测管道固定装置。

6.根据权利要求5所述的一种脉冲分段式试压装置，其特征是，所述待测管道固定装置包括对称设置的夹瓣和用于驱动夹瓣的液压夹头，夹瓣位于所述芯嘴的外侧并将芯嘴和待测管道夹住，芯嘴与夹瓣的配合处设有环形的凸台，夹瓣与芯嘴相配合的表面上设置有与所述凸台相配合的环形槽。

7.根据权利要求1所述的一种脉冲分段式试压装置，其特征是，所述的芯嘴包括管状的主体，主体的一端设置有外螺纹并与所述排气管道或者主管道通过螺纹进行连接，外螺纹靠近所述待测管道的一端设置有一个用于放置密封圈的沉槽，所述沉槽呈环形。