CN215677912U - 一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，包括待试压力容器、储水箱以及试压泵，储水箱通过注水管线与待试压力容器连接，储水箱内设有电加热器，用于将水加热至预设温度；还包括排气管线，排气管线上安装有四通接头，第二接口通过加压管线与试压泵连接，加压管线上设有进水节流阀，第三接口接压力表，第四接口接排气阀；待试压力容器试压时放置在预先设置的基坑内，基坑墙壁上设有加热灯管。本实用新型待试压力容器放置基坑内，保证试压安全；另外储水箱和基坑内均设加热装置，能够调节压力容器内外温度，保证试验准确性的同时避免因寒冷环境易导致压力容器发生脆断损坏；本装置能够将打压水回收再利用，节约水资源。

Description

一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置

技术领域

本实用新型属于压力容器测试技术领域，具体涉及一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置。

背景技术

压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备。压力容器用途十分广泛，其外形为一般筒状壳体，它在石油化学工业、能源工业、科研和军工等国民经济的各个部门都起着重要作用的设备。压力容器由于密封、承压及介质等原因，容易发生爆炸、燃烧起火而危及人员、设备和财产的安全及污染环境的事故。世界各国均将其列为重要的监检产品，由国家指定的专门机构，按照国家规定的法规和标准实施监督检查和技术检验。

因此，在压力容器制造厂(或化工设备检维修公司)，在设备制造完成(或检修完成后)都需要对压力容器耐压试验，由于耐压试验压力比容器的工作压力高，因此容器在试验压力下发生破裂的可能性也大，为了防止容器在耐压试验时破裂而造成严重事故，所采取的措施中最重要的是采用泄压时释放能量较小的介质作为试验介质。在相同的试验压力下，气体的爆炸能量比水大数百倍至数万倍，因此，容器耐压试验时通常采用水作为试验介质，因此耐压试验俗称水压试验。

众所周知，压力容器一般由金属材料制成，为了避免压力容器在耐压试验过程中因温度过低而造成压力容器材料脆断，一般需要控制压力容器的试验温度，具体的，在标准GB150-2011中，试验温度的要求为：Q345R、Q370R、07MNMoVR制容器进行液压试验时，液体温度不得低于5℃；碳钢和低合金钢制容器进行液压试验时，液体温度不得低于15℃；低温容器液压试验的液体温度应不低于壳体材料和焊接接头的冲击试验温度(取其高者)加20℃，如果由于板厚等因素造成材料无塑形转变温度升高，则需相应提高试验温度。但是，发明人发现现有耐压试验装置存在以下弊端：一是在对压力容器进行耐压试验时，没有合理控制温度，导致试验结果不准确；二是对压力容器进行打压注水时，没有支撑容器易发生倾斜，特别是立式容器；另外试验用后的水随意排放，造成了水资源的极大浪费，其次压力容器中的水排放不干净，影响正常使用，由于打压用水几乎未污染，完全可以回收再利用；三是现有耐压试验一般在地面进行，缺乏防护措施，存在一定的安全隐患。

有鉴于此，本发明人设计了一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，用于解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，该水压试验装置能够实现以下三个目的：一是将待试压力容器置于基坑内进行，保证试压过程安全；二是在储水箱和基坑内分别设置有加热装置，克服了外界温度对试验结果的影响；三是本装置能够回收再利用打压用后的水，避免水资源的浪费。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，包括待试压力容器、储水箱以及试压泵；

所述待试压力容器包括封盖和筒体，所述封盖用于封堵压力容器筒体顶部的开口，所述封盖上开设气管孔、进水管孔以及排水管孔；

所述储水箱通过注水管线与封盖的进水管孔连接，用于试压开始时向待试压力容器内注水，所述储水箱内设置有电加热器，所述电加热器用于将储水箱内的水加热至预设温度；

还包括排气管线，所述排气管线固接在封盖的气管孔外侧，所述排气管线上安装有四通接头，所述四通接头的第一接口与气管孔连接，第二接口通过加压管线与试压泵连接，所述加压管线上设置有进水节流阀，第三接口通过回形管接压力表，第四接口连接有排气阀；

所述待试压力容器试压时放置在预先设置的基坑内，所述基坑墙壁上设置有加热灯管。

进一步地，所述注水管线与储水箱底部的排水口连接，所述注水管线上、从储水箱到待试压力容器依次设置有过滤器、第一截止阀、水泵和止回阀。

进一步地，所述四通接头与回形管之间串接有三通接头，所述三通接头的另一接口安装有安全阀。

进一步地，还包括排水管线，所述排水管线的一端插入排水管孔中并伸入待试压力容器底部，另一端与储水箱的顶部进水口连接；

所述排水管线上设置有自吸泵和第二截止阀，用于回收压力容器内的打压水。

进一步地，还包括用于紧固待试压力容器的固定单元，所述固定单元设置在所述基坑内；

所述固定单元包括液压杆、支撑架、液压连杆、第一连杆、第二连杆和弧形夹，所述液压杆的伸缩端连接有液压连杆，所述液压杆外壁安装有方形支撑架，所述方形支撑架两端分别与第一连杆的一端铰接，所述第一连杆的另一端分别与弧形夹铰接，在所述弧形夹与第一连杆的铰接处分别安装有第二连杆，所述第二连杆与液压连杆的另一端铰接，通过控制液压杆驱动弧形夹收缩进而固定试压容器。

进一步地，所述弧形夹的凹面安装有橡胶垫。

进一步地，还包括升降单元，所述固定单元安装在升降单元上，所还包括升降单元，所述固定单元安装在升降单元上，所述升降单元用于调整固定单元所处位置，以便能够固定不同高度的待试压力容器；

所述升降单元包括升降电机、升降螺杆、移动块和弹性限位块，所述升降电机安装在固定板顶面上，所述固定板固定在基坑墙壁上，所述升降电机的输出轴为花键轴，花键轴插套在所述升降螺杆顶端的花键孔中，所述移动块螺接在升降螺杆上，所述弹性限位块为两个均固定在基坑墙壁上、且分别位于升降螺杆的上部和下部，用于限制移动块的移动位置，所述固定单元安装在所述移动块上、随移动块在升降螺杆上下做往复运动。

进一步地，还包括翻转单元，所述翻转单元固定安装在移动块上；

所述翻转单元包括步进电机和联轴器，所述联轴器的一端与步进电机的输出轴连接，另一端与液压杆连接，通过步进电机驱动固定单元旋转、进而带动待试压力容器实现翻转，用于控干待试压力容器内的打压水。

进一步地，所述基坑顶部设置有防爆盖板，所述防爆盖板上开设有用于各种管线穿过的通孔。

进一步地，所述基坑四壁均安装有摄像头，所述摄像头用于水压试验时监测待试压力容器。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：

1、本实用新型一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，该水压试验装置将待试压力容器置于预先挖好的基坑内，其中基坑的四壁及底部涂抹水泥后，涂一层防渗材料进行防渗处理，基坑顶部设置有防爆盖板，另外基坑四周设置有多个摄像头。通过以上设置，工作人员在对待试压力容器进行打压注水时，可以远离压力容器，防止压力容器因意外损坏炸开，避免工作人员发生危险，大大提升该装置的防护性和安全性。

2、本实用新型一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，该水压试验装置在储水箱设置了电加热器，保证了注入压力容器的水达到预设稳定，另外在基坑内安装有加热灯管，保证了基坑内环境温度，也就是说通过本装置能够保证压力容器内外温度，避免在冬天进行水压试验时，低温影响检测结果的同时，还会使压力容器脆断损坏，降低了企业的损失。

3、本实用新型一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，该水压试验装置还包括排水管线，所述排水管线伸入到压力容器底部，当水压试验完成后，通过排水管线将压力容器内的打压水吸出，以便循环再利用。

4、本实用新型一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，该水压试验装置还包括固定单元、升降单元以及翻转单元，通过这三个单元的相互配合，可以对不同高度、不同直径的压力容器进行固定，防止打压注水时，压力容器发生倾倒现象，另外在完成水压试验后，可以将压力容器翻转90度，即压力容器筒体顶部的开口一侧向下，方便控干其内部的水。

附图说明

图1为本实用新型水压试验装置各种管线连接结构示意图；

图2为本实用新型水压试验装置固定、升降以及翻转压力容器结构示意图；

图3为本实用新型固定单元结构示意图。

其中：1为待试压力容器；2为储水箱；3为试压泵；4为注水管线；5为排气管线；6为基坑；7为排水管线；8为固定单元；9为升降单元；10为翻转单元；11为封盖；12为筒体；13为O型密封圈；21为电加热器；22为排水口；23为进水口；31为加压管线；41为过滤器；42为第一截止阀；43为水泵；44为止回阀；51为四通接头；52为回形管；53为压力表；54为排气阀；55为三通接头；56为安全阀；61为加热灯管；62为防爆盖板；63为摄像头；64为抽水管线；71为自吸泵；72为第二截止阀；81为液压杆；82为支撑架；83为液压连杆；84为第一连杆；85为第二连杆；86为弧形夹；91为升降电机；92为固定板；93为升降螺杆；94为移动块；95为弹性限位块；101为步进电机；102为联轴器；111为气管孔；112为进水管孔；113为排水管孔；311为进水节流阀；861为橡胶垫。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1～3所示，本实用新型一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，包括待试压力容器1、储水箱2以及试压泵3；

其中，待试压力容器1包括封盖11和筒体12，封盖11和筒体12通过多个高强度螺栓组件连接，两者连接处开设有凹槽，凹槽内铺设于O型密封圈13，即通过封盖11和O型密封圈13将压力容器筒体12顶部的开口封堵，封盖11上开设有气管孔111、进水管孔112以及排水管孔113。

本实用新型水压试验装置还包括排气管线5，所述排气管线5固接在封盖的气管孔111外侧，排气管线5上安装有四通接头51，四通接头51的第一接口与气管孔111连接，第二接口通过加压管线31与试压泵3连接，加压管线31上设置有进水节流阀311，第三接口通过回形管52接压力表53，优选的，所述压力表53为两个，且两个压力表的表盘安位于同一水平面上，第四接口连接有排气阀54。

其中，四通接头51与回形管52之间串接有三通接头55，三通接头55的另一接口安装有安全阀56，所述安全阀56可以设定压力，当压力容器内的压力超过设定压力时，自动起爆，卸掉压力容器中的压力，防止由于误操作对压力容器造成损坏。

本实用新型储水箱2通过注水管线4与封盖的进水管孔112连接，用于试压开始时向待试压力容器1内注水，储水箱2内设置有电加热器21，电加热器21用于将储水箱2内的水加热至预设温度。

具体的，注水管线4与储水箱2底部的排水口22连接，所述注水管线4上、从储水箱2到待试压力容器1依次设置有过滤器41、第一截止阀42、水泵43和止回阀44，优选的，所述过滤器41为Y型过滤器，可以过滤水中的杂质，防止杂质随着水一起流入待试压力容器1中后沉积。

本实用新型还包括排水管线7，所述排水管线7的一端插入排水管孔113中并伸入待试压力容器1底部，另一端与储水箱2的顶部进水口23连接；所述排水管线7上设置有自吸泵71和第二截止阀72，用于回收压力容器内的打压水。

对待试压力容器1进行打压注水过程如下：

首先打开排气阀54、第一截止阀42和水泵43，储水箱2中的水就会通过排水口22流出，流出后先经过过滤器41，再经过电动截止阀42注入水泵103，水泵103可以对水进行加压并输送(克服水位高度差)，水流过止回阀44，止回阀44能够保证水从储水箱2一侧流向待试压力容器1一侧。这样通过将储水箱2中的水不断流入到待试压力容器1内，待试压力容器1内的气体就会通过排气阀54不断排出，当排气阀54流出水时，说明待试压力容器1内的气体被完全排净，此时压力容器处于满水状态，同时关闭排气阀54、第一截止阀42和水泵43；

然后打开进水节流阀311，通过试压泵3给压力容器本体1加压，当达到预定试验压力后停止加压，关闭进水节流阀311进行保压。在试验过程中要调节压力大小或卸掉压力都可以通过出水节流阀311来实现。

最后，卸掉压力容器内的压力，打开自吸泵71和第二截止阀72，将压力容器内的打压水全部抽到储水箱2中，方便下次循环使用，节约水资源。

本实用新型为了保证水压试验的安全及避免受外界温度的影响，所述待试压力容器1试压时放置在预先挖好的基坑6内，所述基坑6的四壁及底部涂抹水泥后，涂一层防渗材料进行防渗处理，基坑6的底部通过抽水管线64并入排水管线7中，用于抽取基坑6内部流出的水，基坑6顶部设置有防爆盖板62，防爆盖板62上开设有用于各种管线穿过的通孔，基坑6四壁均安装有摄像头63，摄像头63用于水压试验时实时监测待试压力容器1的状态。通过上述设置后，工作人员可远离压力容器进行观察，假使压力容器因意外解体，也能保障工作人员的安全。

优选的，基坑6墙壁上设置有加热灯管61，加热灯管61设置有4组，且加热灯管61关于压力容器的中心线呈前后对称分布，方便压力容器进行加热，以便适应不同材质的压力容器所需的温度，增强了该装置的适用范围。

如图2、3所示，本装置是为了对不同高度、不同直径的立式压力容器进行试压，因此为了防止压力容器在注水时重心不稳而发生倾倒，本实施例还设置有用于紧固待试压力容器1的固定单元8，所述固定单元8设置在基坑6内。具体的，所述固定单元8包括液压杆81、支撑架82、液压连杆83、第一连杆84、第二连杆85和弧形夹86；其中，液压杆81的伸缩端连接有液压连杆83，液压杆81外壁安装有方形支撑架82，方形支撑架82两端分别与第一连杆84的一端铰接，第一连杆84的另一端分别与弧形夹86铰接，在弧形夹86与第一连杆84的铰接处分别安装有第二连杆85，第二连杆85与液压连杆83的另一端铰接，通过控制液压杆81驱动弧形夹86收缩进而固定试压容器1。

如图3所示，优选的，弧形夹86的凹面安装有橡胶垫861，增大摩擦力的同时防止其夹伤压力容器外壳。

为了使固定单元8的弧形夹86处于不同高度压力容器的中部位置，本实施例还设置有升降单元9，所述固定单元8安装在升降单元9上；所述升降单元9包括升降电机91、升降螺杆93、移动块94和弹性限位块95；其中，升降电机91安装在固定板92顶面上，固定板92固定在基坑6墙壁上，升降电机91的输出轴为花键轴，花键轴插套在升降螺杆93顶端的花键孔中，移动块94螺接在升降螺杆93上，弹性限位块95为两个均固定在基坑墙壁上、且分别位于升降螺杆93的上部和下部，用于限制移动块94的移动位置，固定单元8安装在移动块94上、随移动块94在升降螺杆93上下做往复运动。

优选的，发明人在实际应用发现，现有的水压试验装置试压完成后，压力容器内的水不能完全控干，影响后续使用。本装置为了克服上述缺陷，还设置有翻转单元10，所述翻转单元10固定安装在移动块91上；翻转单元10包括步进电机101和联轴器102，所述联轴器102的一端与步进电机101的输出轴连接，另一端与液压杆81连接。当压力容器内的绝大部分打压水被排出后，通过步进电机101驱动固定单元8旋转、进而带动待试压力容器1实现90度翻转，即压力容器筒体顶部的开口一侧向下(此时可拆除封盖上的连接管线或者直接拆除封盖)，以便控干压力容器内的打压水。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，包括待试压力容器(1)、储水箱(2)以及试压泵(3)；

所述待试压力容器(1)包括封盖(11)和筒体(12)，所述封盖(11)用于封堵压力容器筒体(12)顶部的开口，所述封盖(11)上开设气管孔(111)、进水管孔(112)以及排水管孔(113)；

所述储水箱(2)通过注水管线(4)与封盖的进水管孔(112)连接，用于试压开始时向待试压力容器(1)内注水，所述储水箱(2)内设置有电加热器(21)，所述电加热器(21)用于将储水箱(2)内的水加热至预设温度；

还包括排气管线(5)，所述排气管线(5)固接在封盖的气管孔(111)外侧，所述排气管线(5)上安装有四通接头(51)，所述四通接头(51)的第一接口与气管孔(111)连接，第二接口通过加压管线(31)与试压泵(3)连接，所述加压管线(31)上设置有进水节流阀(311)，第三接口通过回形管(52)接压力表(53)，第四接口连接有排气阀(54)；

所述待试压力容器(1)试压时放置在预先设置的基坑(6)内，所述基坑(6)墙壁上设置有加热灯管(61)。

2.根据权利要求1所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，所述注水管线(4)与储水箱(2)底部的排水口(22)连接，所述注水管线(4)上、从储水箱(2)到待试压力容器(1)依次设置有过滤器(41)、第一截止阀(42)、水泵(43)和止回阀(44)。

3.根据权利要求1所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，所述四通接头(51)与回形管(52)之间串接有三通接头(55)，所述三通接头(55)的另一接口安装有安全阀(56)。

4.根据权利要求1所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，还包括排水管线(7)，所述排水管线(7)的一端插入排水管孔(113)中并伸入待试压力容器(1)底部，另一端与储水箱(2)的顶部进水口(23)连接；

所述排水管线(7)上设置有自吸泵(71)和第二截止阀(72)，用于回收压力容器内的打压水。

5.根据权利要求1所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，还包括用于紧固待试压力容器(1)的固定单元(8)，所述固定单元(8)设置在所述基坑(6)内；

所述固定单元(8)包括液压杆(81)、支撑架(82)、液压连杆(83)、第一连杆(84)、第二连杆(85)和弧形夹(86)，所述液压杆(81)的伸缩端连接有液压连杆(83)，所述液压杆(81)外壁安装有方形支撑架(82)，所述方形支撑架(82)两端分别与第一连杆(84)的一端铰接，所述第一连杆(84)的另一端分别与弧形夹(86)铰接，在所述弧形夹(86)与第一连杆(84)的铰接处分别安装有第二连杆(85)，所述第二连杆(85)与液压连杆(83)的另一端铰接，通过控制液压杆(81)驱动弧形夹(86)收缩进而固定待试压力容器(1)。

6.根据权利要求5所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，所述弧形夹(86)的凹面安装有橡胶垫(861)。

7.根据权利要求5所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，还包括升降单元(9)，所述固定单元(8)安装在升降单元(9)上，所述升降单元(9)用于调整固定单元(8)所处位置，以便能够固定不同高度的待试压力容器(1)；

所述升降单元(9)包括升降电机(91)、升降螺杆(93)、移动块(94)和弹性限位块(95)，所述升降电机(91)安装在固定板(92)顶面上，所述固定板(92)固定在基坑(6)墙壁上，所述升降电机(91)的输出轴为花键轴，花键轴插套在所述升降螺杆(93)顶端的花键孔中，所述移动块(94)螺接在升降螺杆(93)上，所述弹性限位块(95)为两个均固定在基坑墙壁上、且分别位于升降螺杆(93)的上部和下部，用于限制移动块(94)的移动位置，所述固定单元(8)安装在所述移动块(94)上、随移动块(94)在升降螺杆(93)上下做往复运动。

8.根据权利要求7所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，还包括翻转单元(10)，所述翻转单元(10)固定安装在移动块(94)上；

所述翻转单元(10)包括步进电机(101)和联轴器(102)，所述联轴器(102)的一端与步进电机(101)的输出轴连接，另一端与液压杆(81)连接，通过步进电机(101)驱动固定单元(8)旋转、进而带动待试压力容器(1)实现翻转，用于控干待试压力容器(1)内的打压水。

9.根据权利要求1～8任一所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，所述基坑(6)顶部设置有防爆盖板(62)，所述防爆盖板(62)上开设有用于各种管线穿过的通孔。

10.根据权利要求9所述的一种用于立式筒状压力容器的水压试验装置，其特征在于，所述基坑(6)四壁均安装有摄像头(63)，所述摄像头(63)用于水压试验时监测待试压力容器(1)。

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