CN220583753U - 一种高压校验的低温阀门校验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压校验的低温阀门校验系统，属于安全阀校验技术领域。解决阀门校验成本高的问题。本实用新型解决阀门校验成本高的问题。包括压力源、换热装置和控制系统，压力源经过换热装置进行换热，换热后的压力源经控制系统检测后为阀门校验供气。本实用新型利用高压氮气储罐进行换热，高压氮气储罐内的液氮气化后回收再利用，不仅实现了液氮的均匀降温，还为气化液氮提供了热源，并可对高压氮气储罐内的氮气进行利用，节约能源的同时，减少了设备成本和能耗，节能环保。

Description

一种高压校验的低温阀门校验系统

技术领域

本实用新型涉及一种低温阀门校验系统，属于安全阀校验技术领域。

背景技术

安全阀作为一种自动阀门，广泛应用于石油化工、电力等多个行业，是锅炉、压力容器、压力管道等承压特种设备的最为重要的安全附件。它能够在介质压力超过预设的压力时自动开启，排放一定量的流体，起到超压保护的作用；又能够在介质压力降低到正常压力时及时自动回座，达到自动关闭的作用。按照TSGZF001《安全阀安全技术监察规程》的要求，安全阀需要每年校验一次；同时按照TSGZF001《安全阀安全技术监察规程》的要求，低温安全阀离线校验必须采用低温工况校验，以保证安全阀的安全可靠。

目前按照TSGZF001-2006《安全阀安全技术监察规程》和GB/T29026-2012《低温介质用弹簧直接载荷式安全阀》的要求低温安全阀的整定压力推荐形式为：将安全阀安装在实验容器的连接盘上，在系统内连续通过液氮或其他有低温蒸发特性的介质，通过系统内的低温介质自然气化，达到安全阀的整定压力使其开启。这种方式无法保证校验介质温度长时间为低温，且介质压力完全受限于低温介质的气化速度，无法满足快速完成低温安全阀校验的要求，并且无法为整定压力较高的低温安全阀进行校验。低温安全阀如采用的校验介质温度不合理会造成由于安全阀中的零部件各部分的温度差或由于不同材料间物理性能的差异，引起收缩不均，产生温变应力，导致安全阀该开启时不开启的失效状态或安全阀起跳后不回座或回座压力偏低的现象，严重危害承压设备安全，因此校验时需要低温阀门校验系统。例如：公开号为CN114608820A，实用新型创造名称为一种低温安全阀校验台，其技术方案为：利用控制系统以及记录系统主动的对系统管理的温度进行监测和调节，确保低温安全阀校验质量；并且通过控制系统对校验过程的记录，较大的减少了人为因素对校验过程的干预。其利用汽化器汽化低温液氮，相应的增加或减少罐体内的压力，其压力的调节完全依赖于汽化器。其需要利用汽化器汽化低温液氮储罐内液氮的比例，汽化器汽化液氮的方式通常为加热或通风，一方面校验介质压力受限于介质的气化速度，很难满足快速校验整定压力较高的低温安全阀，另一方面其要达到较高的压力时，对汽化器的体积和功率均有较高的要求，才能达到均匀加热或均匀通风，实现在低温状态下快速提高压力的目的，这必然导致设备的成本高，且在氮气汽化过程中，还需要消耗大量的能源，进一步提高了校验成本。

因此，亟需提出一种高压校验的低温阀门校验系统，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决阀门高压校验成本高的问题，提供一种高压校验的低温阀门校验系统，在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种高压校验的低温阀门校验系统，包括压力源、换热装置和控制系统，压力源经过换热装置进行换热，换热后的压力源经控制系统检测后为阀门校验供气。

优选的：压力源包括供气管和截止阀，供气管的一端通过截止阀与气源连接，供气管另一端穿过换热装置与验阀门建立安装。

优选的：控制系统包括第一低温截止阀、温度传感器、第二低温截止阀、第三低温截止阀和压力传感器、压力监测管路、排气管路和气源管路，压力监测管路、排气管路和气源管路并联到供气管另一端，供气管另一端设置有第一低温截止阀，压力监测管路通过第三低温截止阀与压力传感器连接，排气管路上设置有第二低温截止阀，气源管路与待校验阀门连接，气源管路上安装有温度传感器。

优选的：换热装置包括高压氮气储罐和安全阀，高压氮气储罐的一个出口设置有安全阀。

优选的：所述供气管在高压氮气储罐内的部分为螺旋管或波浪形管，增加换热面积，加快换热速度。

优选的：还包括回收管路，回收管路上安装有调压阀，回收管路的两端分别与高压氮气储罐的另一个出口、供气管的一端连接。

优选的：高压氮气储罐的下部具有液氮入口。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型直接通入高压气源，不受限于介质的气化速度，可满足快速校验整定压力较高的低温安全阀；

本实用新型利用高压氮气储罐进行换热，高压氮气储罐内的液氮气化后回收再利用，不仅实现了液氮的均匀降温，还为气化液氮提供了热源，并可对高压氮气储罐内的氮气进行利用，节约能源的同时，减少了设备成本和能耗，节能环保。

附图说明

图1是一种高压校验的低温阀门校验系统的示意图。

图中：1-供气管，2-高压氮气储罐，3-保温层，4-第一低温截止阀，5-温度传感器，6-卡具，7-阀门，8-第二低温截止阀，9-第三低温截止阀，10-压力传感器，11-安全阀，12-单向阀，13-回收管路，14-压力监测管路，15-排气管路，16-气源管路，17-截止阀，18-液氮入口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高压校验的低温阀门校验系统，包括压力源、换热装置和控制系统，压力源内介质经过换热装置进行换热，使得介质温度快速降低，达到满足阀门校验介质温度的要求，换热后的介质经控制系统检测后为阀门校验供气，提供高压气源，保证检验结果的准确。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高压校验的低温阀门校验系统，压力源包括供气管1和截止阀17，供气管1的一端通过截止阀17与高压气源连接，阀门7通过卡具6固定，供气管1另一端穿过换热装置与待校验的阀门7建立安装；本实用新型直接通入高压气源，不受限于介质的气化速度，可满足快速校验整定压力较高的低温安全阀，同时减少了设备建造和使用的成本，节能环保。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高压校验的低温阀门校验系统，控制系统包括第一低温截止阀4、温度传感器5、第二低温截止阀8、第三低温截止阀9和压力传感器10、压力监测管路14、排气管路15和气源管路16，气源管路16上安装有第四低温截止阀，在温度未达到标准时，第四低温截止阀关闭，压力监测管路14、排气管路15和气源管路16一端并联到供气管1另一端，供气管1另一端设置有第一低温截止阀4，压力监测管路14通过第三低温截止阀9与压力传感器10连接，排气管路15上设置有第二低温截止阀8，气源管路16的另一端与待校验的阀门7连接，气源管路16上安装有温度传感器5；智能化和自动化监测，保证达到设定的压力和温度后才开展校验，检验环境友好，安全、可靠。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高压校验的低温阀门校验系统，换热装置包括高压氮气储罐2、保温层3和安全阀11，高压氮气储罐2外部包裹有保温层3，保温层3为聚氨酯保温层，具有吸水效果且保温性好，高压氮气储罐2上部的一个出口设置有安全阀11，保证由于液氮换热后变为气态导致高压氮气储罐2压力升高后的安全。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高压校验的低温阀门校验系统，位于高压氮气储罐2内的那段供气管1为盘管，盘管为螺旋管或波浪形管，充分利用有限的空间增加换热面积，供气管1另一端伸出高压氮气储罐的部分为绝热管路，减少了输送过程中换热，保证了校验介质温度的稳定。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高压校验的低温阀门校验系统，还包括回收管路13，回收管路13上安装有调压阀12，回收管路13的两端分别与高压氮气储罐2上部的另一个出口、供气管1的一端连接，回收管路13内的介质不流经截止阀17，截止阀17用于调节、切断气源提供的介质；当截止阀17关闭时，介质的来源为高压氮气储罐2时，高压氮气储罐2与汽化器连接，可利用汽化后的氮气作为热源通过供气管1对高压氮气储罐2内的液氮进行气化，节约能源，降低成本，且保证了氮气的温度；当截止阀17开启时，气源直接提供高压氮气，供气管1还接收高压氮气储罐2内的氮气，并利用高压氮气储罐2进行换热，高压氮气储罐2内的液氮气化后回收再利用，校验的压力越高，输送的介质越多，那么换热越多，换热产生的氮气越多，从而使补充的氮气增加，更高效的提高压力，不仅实现了液氮的均匀降温，还为气化液氮提供了热源，增加了氮气及其能量的利用率，调节介质(氮气)压力，节约能源的同时，减少了设备建造成本、设备使用成本和设备的体积。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种高压校验的低温阀门校验系统，高压氮气储罐2的下部具有液氮入口18，进行液氮补充，保证换热效果。

具体的流程如下：从图1中左侧开始：压力源系统中的气源提供介质或氮气，介质通过截止阀进入到盘管中，盘管中的介质通过与液氮储存容器中的液氮换热，换热后的介质流经打开的第一低温截止阀4，温度降低达到待校验的低温安全阀的校验温度要求(-20℃至-196摄氏度之间)；而高压氮气储罐2中的液氮也因为和盘管中的介质换热温度升高气化，达到一定压力后通过与高压氮气储罐2连接的调压阀12补充至供气管1，进入盘管；此方式不但节约了氮气的用量，而且合理的利用了液氮蒸发后的低温氮气，使得气源(氮气)能够快速降温，而随着液氮气化换热蒸发如校验介质温度达不到要求，还可从下方液氮进液口补充液氮；

高压氮气储罐2，即液氮储存容器，其上的安全阀主要用于保护液氮储罐不会因为液氮气化后迅速升压而出气口无法有效降低储罐中压力的一个保护措施，其设定的压力要高于正常工作压力，且不高于液氮储罐的设计压力；

经过降温的气源(氮气)从盘管出来后通过真空绝热管输送至控制系统，通过低温截止阀控制进入控制系统的气源量，从而控制校验介质的温度和压力；

排气管路15主要用于排气用，一方面系统初始运行时，管路温度未冷却，需要开启排气管路15将系统中的气体排出，达到快速降温的目的；另一方面如果气源(氮气)压力过高时，也可通过排气管路15将气体排除，降低系统压力，从而保护整个安全阀校验系统，以上功能均通过低温截止阀的开启和关闭实现，达到校验要求时第二低温截止阀8为闭合状态；

而监测安全阀整定压力的压力监测管路14上的第三低温截止阀9平时为常开状态，主要是为了监控安全阀校验时的整定压力，第三低温截止阀9为了压力表的更换方便而设置；压力表为压力传感器；

而校验介质温度测点为试验的主要测量内容，只有此测点测量出的温度符合要求时才能继续进行低温安全阀校验；如不符合要求，通过供气管1气流量的调整和排气管路15气流量调整使得温度满足要求后才进行校验。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本实用新型不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本实用新型所公开。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。

Claims (4)

1.一种高压校验的低温阀门校验系统，其特征在于：包括压力源、换热装置和控制系统，压力源经过换热装置进行换热，换热后的压力源经控制系统检测后为阀门校验供气；

压力源包括供气管(1)和截止阀(17)，供气管(1)的一端通过截止阀(17)与气源连接，供气管(1)另一端穿过换热装置与阀门(7)建立安装；

控制系统包括第一低温截止阀(4)、温度传感器(5)、第二低温截止阀(8)、第三低温截止阀(9)和压力传感器(10)、压力监测管路(14)、排气管路(15)和气源管路(16)，压力监测管路(14)、排气管路(15)和气源管路(16)并联到供气管(1)另一端，供气管(1)另一端设置有第一低温截止阀(4)，压力监测管路(14)通过第三低温截止阀(9)与压力传感器(10)连接，排气管路(15)上设置有第二低温截止阀(8)，气源管路(16)与待校验的阀门(7)连接，气源管路(16)上安装有温度传感器(5)；

换热装置包括高压氮气储罐(2)和安全阀(11)，高压氮气储罐(2)的一个出口上设置有安全阀(11)。

2.根据权利要求1所述的一种高压校验的低温阀门校验系统，其特征在于：所述供气管(1)在高压氮气储罐(2)内的部分为螺旋管或波浪形管。

3.根据权利要求1所述的一种高压校验的低温阀门校验系统，其特征在于：还包括回收管路(13)，回收管路(13)上安装有调压阀(12)，回收管路(13)的两端分别与高压氮气储罐(2)的另一个出口、供气管(1)的一端连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种高压校验的低温阀门校验系统，其特征在于：高压氮气储罐(2)的下部具有液氮入口(18)。