CN208125368U - 一种安全阀自动测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全阀自动测试装置，包括压力容器、蓄能器和上位机，压力容器设有引压管路、测试管路、放气管路、放水管路，以及不锈钢管，引压管路、放气管路、放水管路上均设有手动截止阀和电磁阀，测试管路上设有手动球阀、电动球阀和待测安全阀；蓄能器的上端通过输气管与高压气瓶连通，下端与不锈钢管连通，输气管上设有充气手动截止阀、充气电磁阀；各个电磁阀和充气电磁阀、电动球阀分别与上位机的PLC控制器连接。本实用新型，针对高压力、中等通径阀门的特点，所有试验数据均保留在上位机上，便于生产商和使用商查阅原始数据和进一步分析数据，增强此类安全设备结果可靠性和可传递性，结构简单，自动化程度高。

Description

一种安全阀自动测试装置

技术领域

本实用新型涉及安全阀的测试安全阀自动测试装置，具体涉及一种安全阀自动测试装置。

背景技术

安全阀是一种自动性阀门，正常工况下，其阀芯靠外力如弹簧力、外物重力等和阀座紧密结合，当设备和管道超压时，其阀芯能够快速自动打开，通过向系统外排放介质来限制管道或设备压力，当管道和设备压力降低到一定数值时，安全阀又能自动关闭，防止介质过多溢出。由于安全阀的特殊性，其开启压力、回座压力等性质必须经过严格试验。

安全阀广泛应用于电站、化工厂等的压力设备上，随着我国经济的快速增长，安全阀行业发展处于井喷期。结合工业领域对安全阀应用的需求，压力大于3MPa，通径在DN50-DN100的高压力、中等通径的安全阀应用最为广泛。之前安全阀性能测试主要靠手动测试，存在测试时间长，开启压力、回座压力因人为判断原因存在较大差别，数据不能自动保存和回放，数据可靠性差等缺点。最近一些产品也涉及到安全阀自动测试装置，但其自动化程度低，未针对高压力、中等通径阀门特性进行安全阀自动测试装置优化设计。

有鉴于此，急需对现有的安全阀的测试方式进行改进，以快速提取测试数据。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有的安全阀的测试装备存在测试数据的精确度低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种安全阀自动测试装置，包括：

压力容器，其一侧设有引压管路、测试管路，上端设有放气管路，下部设有放水管路，另一侧设有水平的不锈钢管，所述引压管路、放气管路、放水管路上均设有手动截止阀和电磁阀，所述测试管路上设有手动球阀、电动球阀和待测安全阀，所述待测安全阀设置在所述测试管路的外端，所述压力容器上设有第一压力变送器；

蓄能器，上端通过输气管与高压气瓶连通，下端与所述不锈钢管的上侧连通，所述输气管上沿气体输送方向依次设有充气手动截止阀、充气电磁阀，所述输气管上设有第二压力变送器，所述蓄能器和所述不锈钢管之间设有隔离截止阀；

上位机，各个所述电磁阀和所述充气电磁阀、所述电动球阀分别与所述上位机的PLC控制器连接。

在另一个优选的实施例中，所述压力容器为304不锈钢材质，与所述不锈钢管焊接，所述不锈钢管的外端采用盲板封堵。

在另一个优选的实施例中，所述第一压力变送器设置在所述压力容器的上端，所述第二压力变送器设置在所述充气电磁阀的上游。

在另一个优选的实施例中，所述电磁阀设置在对应的所述手动截止阀远离所述压力容器的一侧。

在另一个优选的实施例中，所述压力容器为圆柱形，所述不锈钢管设置在所述压力容器的圆周面的下侧。

在另一个优选的实施例中，所述高压气瓶的顶端低于所述不锈钢管的中心轴线。

与现有技术相比，本实用新型针对高压力、中等通径阀门的特点，所有试验数据均保留在上位机上，便于生产商和使用商查阅原始数据和进一步分析数据，增强此类安全设备结果可靠性和可传递性，结构简单，自动化程度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型压力容器-时间变化图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种安全阀自动测试装置，所有试验数据均保留在上位机上，便于查阅原始数据和进一步分析数据，增强此类安全设备结果可靠性和可传递性，结构简单，自动化程度高。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。

如图1所示，本实用新型提供的一种安全阀自动测试装置，包括压力容器10、蓄能器20和上位机。

压力容器10的一侧设有引压管路40、测试管路50，上端设有放气管路60，下部设有放水管路70，另一侧设有水平的不锈钢管11，引压管路40、放气管路60、放水管路70上均设有手动截止阀和电磁阀，测试管路50上设有手动球阀、电动球阀和待测安全阀100，待测安全阀100设置在测试管路50的外端，压力容器10上设有第一压力变送器91。

蓄能器20的上端通过输气管80与高压气瓶30连通，下端与不锈钢管11的上侧连通，输气管80上沿气体输送方向依次设有充气手动截止阀、充气电磁阀21，输气管80上设有第二压力变送器92，蓄能器20和不锈钢管11之间设有隔离截止阀22。

各个电磁阀和充气电磁阀21、电动球阀分别与上位机的PLC控制器连接。上位机即为可收集和处理数据的计算机或终端电脑设备。

所有的分支管路上均使用1个手动阀门和1个电动阀门串联，即方便自动测试，又能在电动阀门故障时对压力容器10进行及时手动隔离。各分支管路上阀门类型因所在管路功能不同而不同。引压管路40上阀门需要具备高可靠，电动启、闭快速的特点，电磁阀具备快开特性，其启、闭时间不超过1s。测试管路50需要尽可能减少管路流阻，使压力容器10内压力等于待测安全阀100的入口压力，手动阀门、电动阀门均选用球阀。高压气瓶30内可利用安全性高的氮气。

优选的，压力容器10为304不锈钢材质，与不锈钢管11焊接，不锈钢管11的外端采用盲板封堵，不锈钢材质具有良好的承压能力，不锈钢钢管的另一端封堵，与压力容器10共同形成一个整体。

压力容器10体积可设置为1500L，不锈钢管11的尺寸为DN200，压力容器10上具有一些备用接口(图中未明确画出)，蓄能器20体积为100L左右，直接通过阀焊接座与不锈钢管11连接。

优选的，第一压力变送器91设置在压力容器10的上端，第二压力变送器92设置在充气电磁阀21的上游，由于压力容器10内部，液体在下层，气体在上层，第一压力变送器91能有效监测内部的气压，而第二压力变送器92则可有效检测充气电磁阀21的上游气压。

优选的，电磁阀设置在对应的手动截止阀远离压力容器10的一侧，方便电磁阀检测的数据精确，并在稳定的状态下进行检测。

优选的，压力容器10为圆柱形，不锈钢管11设置在压力容器10的圆周面的下侧，这种结构方便蓄能器20内部的高压气体由下至上地进入压力容器10。

优选的，高压气瓶30的顶端低于不锈钢管11的中心轴线，这样可尽量少地损失高压气体压强，并能顺应其他的自动流动原理。

待测安全阀100安装完毕后，本实用新型提供的安全阀100自动测试装置试验时操作步骤如下(以下步骤的阀门操作均通过上位机完成)：

1、上位机控制所有电动阀门处于关闭状态，手动打开所有的手动阀门；

2、打开放气管路60上的电磁阀、放水管路70的电磁阀，待压力容器10内所有水排净后，关闭放水管路70上的电磁阀；

3、上位机输入待测安全阀100的理论开启压力，上位机的程序自动确定蓄能器20的充气压力为0.4～0.6倍的安全阀100的开启压力，打开充气电磁阀21进行蓄能器20的充气，PLC同步检测充气压力，待压力达到要求后，充气电磁阀21自动关闭，上位机设置充气电磁阀21有手动关闭功能，以备需要紧急关闭时使用；

4、打开引压管路40上的电磁阀，待有水从放气管路60上的电磁阀流出时，关闭放气管路60上的电磁阀；

5、PLC控制器实时采集压力容器10上的第一压力变送器91的信号，同步进行数据处理，待压力信号二阶导数为负冲击函数(此时安全阀100开启)，自动控制引压管路40上的电磁阀关闭；

6、继续采集第一压力变送器91的信号，PLC控制器同步处理，待压力信号一阶导数为0时，继续采集并同步处理，若压力信号一阶导数持续为0，试验结束。

如图2所示，上位机显示安全阀100试验过程的压力-时间变化曲线、安全阀100开启压力、回座压力数值。安全阀100开启压力为试验过程中压力最大值，安全阀100回座压力为压力容器10试验后压力稳定值。

由于引压管路40使用的源压力远大于待测安全阀100的开启压力，充气过程可以认为是恒压充气。本试验针对于开启压力大于3MPa的高压安全阀100，安全阀100开启时，启入口压力远大于大气压，因此可以认为是恒压排放，因此在满足本试验安全阀100自动测试装置设置的条件下，充、放气过程中压力-时间关系近似为线性。试验过程压力容器10内压力-时间关系如图2所示。

对压力容器10压力-时间进行求导，应该有两个非零值，由于安全阀100通径远大于引压管路40的通径，因此排放时压力变化速率高于充气时压力变化速率，结合本安全阀100自动测试装置设置，二者绝对值之商大于3。运用试验过程压力-时间关系一阶导数有两个非零值，并且二者绝对值之商大于3，可以对试验结果的可靠性进行进一步判断。

本实用新型针对高压力、中等通径阀门的特点，该安全阀自动测试装置所有试验数据均保留在上位机上，便于生产商和使用商查阅原始数据和进一步分析数据，增强此类安全设备结果可靠性和可传递性，结构简单，自动化程度高。

本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种安全阀自动测试装置，其特征在于，包括：

压力容器，其一侧设有引压管路、测试管路，上端设有放气管路，下部设有放水管路，另一侧设有水平的不锈钢管，所述引压管路、放气管路、放水管路上均设有手动截止阀和电磁阀，所述测试管路上设有手动球阀、电动球阀和待测安全阀，所述待测安全阀设置在所述测试管路的外端，所述压力容器上设有第一压力变送器；

蓄能器，上端通过输气管与高压气瓶连通，下端与所述不锈钢管的上侧连通，所述输气管上沿气体输送方向依次设有充气手动截止阀、充气电磁阀，所述输气管上设有第二压力变送器，所述蓄能器和所述不锈钢管之间设有隔离截止阀；

上位机，各个所述电磁阀和所述充气电磁阀、所述电动球阀分别与所述上位机的PLC控制器连接。

2.根据权利要求1所述的安全阀自动测试装置，其特征在于，所述压力容器为304不锈钢材质，与所述不锈钢管焊接，所述不锈钢管的外端采用盲板封堵。

3.根据权利要求1所述的安全阀自动测试装置，其特征在于，所述第一压力变送器设置在所述压力容器的上端，所述第二压力变送器设置在所述充气电磁阀的上游。

4.根据权利要求1所述的安全阀自动测试装置，其特征在于，所述电磁阀设置在对应的所述手动截止阀远离所述压力容器的一侧。

5.根据权利要求1所述的安全阀自动测试装置，其特征在于，所述压力容器为圆柱形，所述不锈钢管设置在所述压力容器的圆周面的下侧。

6.根据权利要求1所述的安全阀自动测试装置，其特征在于，所述高压气瓶的顶端低于所述不锈钢管的中心轴线。