[发明专利]阀门行程测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及阀门的测试系统，更具体地说是一种适用于流程工业(石油、化工、冶金、电力等行业)以压缩气体为动力的气动式联锁阀，实现阀门离线或在线开关性能的测试系统与测试方法。利用本发明可以对在役阀门进行在线或离线检测，获取阀门开关过程中所受阻力及阻力与行程之间的对应关系，以便对上述阀门执行开关动作的性能进行评估。本发明的测试方法同时也适用于以液压油为动力的液压式联锁阀。

背景技术

以压缩空气为动力的气动式联锁阀广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业，主要用于安全目的，实现紧急情况下流程的安全控制。正常工作过程时，此类阀门处于一个特定工作状态，或为常开、或为常闭，只有在紧急情况下才执行相反的动作。由于此类阀门控制的流体通常为高温、高压、易燃、易爆及有毒介质，且此类阀门通常在较为严酷的环境中工作，灰尘、腐蚀性介质等都会对阀门在紧急情况下执行动作的能力产生影响。

随着服役时间的增长，此类阀门发生卡涩、卡死的现象日趋严重。影响此类阀门动作性能的主要包括两类因素：其一，此类阀门在绝大多数在某一特定状态下工作并持续数月或数年，因而阀门的主要运行部件即阀杆被腐蚀、锈死而卡住的可能性大大增加。灰尘、腐蚀性介质侵蚀、润滑油变性等都会影响阀杆的正常运动，导致阀门卡涩或动作缓慢等。其二、由于阀门的开关动作直接导致流程的中断，因而无法通过阀门动作情况进行实际检测。

公知技术中，针对此类阀门进行的可靠性与性能评估主要有离线全行程测试与在线测试两种方式：离线全行程测试是在流程工业装置停车或阀门被完全旁路的条件下，对阀门执行一次或数次完整的开关动作，通过检测阀门的动作特点来分析阀门执行安全功能的能力。在线测试是指在流程工业装置不停车或阀门不被旁路的条件下，对此类阀门进行开关性能的测试，由于在线测试通常会导致流程中断而引发装置停车，因而此类阀门的在线测试十分困难。公知技术中，此类阀门的在线测试方法只能在设有智能定位器的阀门上进行，通过检测阀门动作过程中作用力与阀门行程之间的相互关系，并与新阀标准曲线进行比对，从而判断阀门执行开关动作的性能。针对安装有智能定位器的气动式联锁阀，通过智能定位器对阀门阀杆行程进行设定，可实现部分行程测试。

已有技术中的离线全行程测试存在以下问题：

1、全行程测试是在流程中断，或对被测阀门进行旁路的情况下对阀门执行一次或数次完全的“开”或“关”动作，这种“离线”的测试要求大大限制了在现场在役条件下工作的阀门测试；

2、在全行程测试过程中，其快速开关过程必然导致阀芯与接触面之间多次瞬时巨大冲击，此冲击是导致密封面磨损、阀门内漏、阀杆弯曲变形的重要因素；

3、全行程测试是在停车、或被测阀门旁路的状况下进行离线测试，离线状况下的被测试阀门不存在上下游流体的压差；与之相比，阀门在实际工作时，上下游流体存在有较明显的压差，这种压差可能是影响阀门动作性能的很重要的因素。这种离线状况下测得的阀门阻力与实际工况下阀门动作的阻力必定存在较大差异，因此，离线全行程测试并不能准确反映阀门的在线工作状况。

已有技术中在线测试的方法存在以下相关问题：

1、在线测试只能应用于对带有智能定位器的阀门进行测试。这类带有智能定位器的阀门价格昂贵，通常仅作为控制阀，而在开关阀、联锁阀或切断阀等重要阀门中很少被采用，因此实际生产中大量未安装智能定位器的开关阀、联锁阀或切断阀并不能实现在线测试。

2、在线测试的方法是将被测阀门的作用力与阀杆行程之间的对应关系作出曲线，将该曲线与新阀门进行比对从而评估被测阀门的动作性能，但对于目前大量在役阀门，其对应的新阀门性能曲线无法获得，这一情况也同样使这种在线测试无法实现。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种简单、实用、可靠，尤其适用于动力源为压缩气体的气动式联锁阀。利用本发明提出的测试系统，测试过程对阀门冲击小、磨损小，并以其便携的形式可以实现根据阀门的服役条件进行在线测试或离线测试，可以对阀门进行全行程或部分行程测试，以及可以在石油、化工、冶金、电力等行业大量未安装智能定位器的气动式联锁阀上获得广泛应用。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明阀门行程测试系统的特点是系统构成包括被测阀门、阀杆行程控制机构、进排气控制装置和检测单元；