[发明专利]一种安全阀弹簧性能测试装置及操作方法

权利要求书

1.一种安全阀弹簧性能测试装置，其特征在于，包括蒸汽加注系统(4)、腐蚀性气体加注系统(17)、应力与腐蚀耦合测试系统(23)；蒸汽加注系统(4)通过2#阀门(9)与腐蚀性气体加注系统(17)连接，腐蚀性气体加注系统(17)通过4#阀门(18)与应力与腐蚀耦合测试系统(23)连接；

所述的蒸汽加注系统(4)由蒸汽发生器(6)、温度控制器(5)、温度表(7)、蒸汽泵(8)、注水罐(1)、注水泵(3)、1#阀门(2)和2#阀门(9)构成；注水罐(1)与1#阀门(2)连接，1#阀门(2)的另一端与注水泵(3)连接，注水泵(3)的另一端与蒸汽发生器(6)连接，蒸汽发生器(6)的顶端与温度表(7)连接，温度表(7)的另一端与蒸汽泵(8)连接，蒸汽泵(8)的另一端与2#阀门(9)连接；

所述的腐蚀性气体加注系统(17)由1#节流阀(13)、2#节流阀(14)、1#储气瓶(15)、2#储气瓶(16)、1#压力表(12)、增压泵(11)和3#阀门(10)构成；1#储气瓶(15)连接1#节流阀(13)，2#储气瓶(16)连接2#节流阀(14)，1#节流阀(13)和2#节流阀(14)后端并联至到同一管线中，管线与1#压力表(12)连接，1#压力表(12)的另一端与增压泵(11)连接，增压泵(11)的另一端与3#阀门(10)连接；

所述的应力与腐蚀耦合测试系统(23)由4#阀门(18)、2#压力表(19)、5#阀门(20)、6#阀门(21)、排气罐(22)、慢拉伸测试仪(43)、高温高压釜(45)和数据采集分析器(46)构成；4#阀门(18)与2#压力表(19)连接，2#压力表(19)另一端与5#阀门(20)连接，5#阀门(20)的另一端通过三通将管路分成两支：一支通过6#阀门(21)与排气罐(22)连接，一支与高温高压釜(45)连接；慢拉伸测试仪(43)中的加载横梁(25)与滑动杆(31)连接，滑动杆(31)的另一端与高温高压釜(45)中的加载盘(33)连接；

所述的慢拉伸测试仪(43)由滑轨(24)、微距检测仪(26)、加载横梁(25)、升降传动柱(27)和基础底座(41)构成；基础底座(41)为台阶状，底部台阶的两端设置升降传动柱(27)，升降传动柱(27)的顶端固定于加载横梁(25)的两端，加载横梁(25)顶端设有微距检测仪(26)，滑轨(24)穿过加载横梁(25)的中心孔固定于基础底座(41)的上层台阶；

所述的高温高压釜(45)由加热套(32)、釜体(36)、釜盖(29)、沉头螺钉(28)、滑动杆(31)、高温机械密封(30)、加载盘(33)、弹簧固定盘(35)和安全阀弹簧(34)构成；加热套(32)包裹釜体(36)，釜体(36)中底部设置弹簧固定盘(35)，弹簧固定盘(35)上安装安全阀弹簧(34)，安全阀弹簧(34)的顶部设置加载盘(33)，加载盘(33)顶端连接滑动杆(31)，滑动杆(31)与釜盖(29)间安装高温机械密封(30)，釜盖(29)通过沉头螺钉(28)与釜体(36)连接；

所述的数据采集分析器(46)由电脑(42)、温度传感器(38)、压力传感器(44)、弹簧形变传感器(40)、加载力传感器(39)和升降位移传感器(37)构成；温度传感器(38)连接高温高压釜釜体(36)，温度传感器(38)另一端连接电脑(42)；压力传感器(44)连接高温高压釜釜体(36)，压力传感器(44)另一端连接电脑(42)；弹簧形变传感器(40)连接安全阀弹簧(34)，弹簧形变传感器(40)的另一端连接电脑(42)，加载力传感器(39)连接加载盘(33)，加载力传感器(39)另一端与电脑(42)连接；升降位移传感器(37)与微距仪(26)连接，升降位移传感器(37)的另一端与电脑(42)连接。

2.根据权利要求1所述的一种安全阀弹簧性能测试装置，其特征在于，所述高温高压釜(45)、加载盘(33)、滑动杆(31)均采用耐腐蚀的哈氏合金材料制造，气密封工作压力范围为0-70MPa，工作温度范围为0-600℃。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的一种安全阀弹簧性能测试装置，其特征在于，本发明还提供一种安全阀弹簧性能测试装置的使用方法，其操作步骤如下：

步骤1：开启1#阀门(2)，启动注水泵(3)，将注水罐(1)中水注入蒸汽发生器(6)；

步骤2：启动蒸汽发生器(6)，利用温度控制器(5)控制加热温度；

步骤3：开启2#阀门(9)，4#阀门(18)，5#阀门(20)，启动蒸汽泵(8)，将蒸汽发生器(6)内产生的蒸汽注入高温高压釜(45)内；

步骤4：启动高温高压釜(45)，将釜体(36)温度维持在测试温度，压力传感器(44)和温度传感器(38)采集高温高压釜(45)内的温度和压力，并同步将信号传递给电脑(42)；

步骤5：启动慢拉伸测试仪(43)，向釜内安全阀弹簧(34)施加测试载荷；

步骤6：升降位移传感器(37)采集弹簧的升降位移，弹簧形变传感器(40)采集弹簧的变形量，加载力传感器(39)采集加载盘的加载载荷，并同步将信号传递给电脑(42)；

步骤7：利用电脑(42)采集的数据，分析弹簧的强度、刚度和稳定性。