[发明专利]基于空气加热系统的高温阀门检测试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于机械部件测试技术领域，具体涉及一种基于空气加热系统的高温阀门检测试验装置及方法。

背景技术

阀门是管路流体输送系统中的控制部件，主要用于改变通路断面和介质流动方向，具有导流、截止、节流、止回、分流、溢流泄压等功能。用于流体控制的阀门品种和规格繁多，有最简单的截止阀，也有几位复杂的自控系统中所用的各种阀门，有极微小的仪表阀，也有通径达10m的工业管路用阀门。工业阀门的大量应用是在瓦特发明蒸汽机之后，近二三十年来，由于石油、化工、电站、冶金、船舶、核能、宇宙等方面的需要，对阀门提出了更高的要求，促使人们研究和生产高参数的阀门，其工作温度从超低温-269℃到高温1200℃，甚至高达3430℃。

高温阀门广泛应用于石油炼化行业，流通介质为高温烟气或裂解油等，高温恶劣条件对阀门的启闭性能、流通能力以及泄漏与否提出了很大的考验，因此高温阀门在高温下的上述性能检验尤为必要。但是，相关检测装置并不多见，即使有也不能模拟实际工况，实际应用中，一般是将阀门送到使用现场检验，可是一旦现场应用有问题，可能给用户带来不可预料的损失，这对生产厂家和用户是不可接受的。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中无法有效解决在厂内模拟实际工况对高温阀门进行检测试验等问题的缺陷，提供一种基于空气加热系统的高温阀门检测试验装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种基于空气加热系统的高温阀门检测试验装置，包括空气压缩机、加热罐、检测装置和缓冲罐；其中，所述空气压缩机通过钢管与加热罐连接；所述加热罐的顶部设置有加热罐压力传感器和温度传感器，所述加热罐的底部设置有空气加热器；所述加热罐通过第一试验管道与待测阀门的入口连接，所述第一试验管道上设置有电动截止阀；所述检测装置包括检测台和测试装置，所述待测阀门设置在检测台上，所述测试装置包括高温流量计、扭矩测试装置、压差计和超声波泄漏检测仪，所述高温流量计设置在第一试验管道上，所述扭矩测试装置与待测阀门的阀杆连接，所述压差计的接头分别与待测阀门的入口和出口连接，所述超声波泄漏检测仪与待测阀门连接；所述待测阀门的出口通过第二试验管道与缓冲罐连接。

按上述技术方案，所述加热罐为立式的不锈钢筒体，其顶部还设置有安全阀，底部设置有第一排放管道，所述第一排放管道上设置有第一截止阀。

按上述技术方案，所述第一试验管道与待测阀门的入口的连接部位、所述待测阀门的出口与第二试验管道的连接部位分别设置有法兰短节，所述法兰短节为两端焊接有法兰的变径钢管，适用于不同口径的阀门。

按上述技术方案，所述扭矩测试装置包括电动执行器和扭矩传感器，所述电动执行器的输出轴通过联轴器与扭矩传感器连接，所述扭矩传感器的输出轴通过联轴器与待测阀门的阀杆连接，其中，所述电动执行器和扭矩传感器由支架固定设置在检测台上。

按上述技术方案，所述待测阀门的入口和出口处分别设有取样孔，所述取样孔与压差计的接头焊接。

按上述技术方案，所述检测台为水平的水泥基座。

按上述技术方案，所述缓冲罐上设置有缓冲罐压力传感器，所述缓冲罐的底部设置有第二排放管道，所述第二排放管道上设置有第二截止阀。

按上述技术方案，所述加热罐、第一试验管道、第二试验管道和缓冲罐的表面均涂有保温材料以进行保温。

本发明提供一种基于空气加热系统的高温阀门检测试验方法，包括以下步骤：

S1、将待测阀门固定安装在检测台上，其阀杆与扭矩测试装置连接，入口和出口分别与加热罐和缓冲罐连接；

S2、开启空气压缩机，向加热罐内打压，观察加热罐压力传感器的示数，当压力处于0～3MPa时，关闭空气压缩机，开启空气加热器，观察温度传感器的示数和加热罐压力传感器的示数，当温度达到试验温度值、且压力达到试验压力值时，关闭空气加热器；

S3、打开电动截止阀，使高温高压空气作用于待测阀门，通过扭矩测试装置调节待测阀门的开度，采集阀门相对开度值、高温靶式流量计的示数、扭矩测试装置的示数、压差计的示数和超声波泄漏检测仪的示数。