[发明专利]一种安全阀弹簧性能测试装置及操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全阀弹簧性能测试装置及方法，属于石油炼化设备安全技术领域。

背景技术

弹簧式安全阀广泛的应用于石油、化工及电力领域，其主要安装于含有高温、高压及腐蚀性介质的压力管道和压力容器中。安全阀弹簧性能直接决定安全阀是否能正常启闭，是确保压力容器和压力管道正常运行的关键。而安全阀弹簧的性能与服役环境密切相关，高温蒸汽会使安全阀弹簧产生高温蠕变，原油中存在的H₂S等腐蚀性介质会使安全阀弹簧发生腐蚀等。

目前，测试弹簧拉压性能的装置是弹簧拉压力试验机，常用的弹簧拉压试验机包括手动弹簧测试仪，机械式弹簧拉压试验机，电子数显弹簧拉压试验机。但是，手动弹簧拉压测试仪和电子数显式弹簧拉压试验机依旧存在许多问题。手动弹簧拉压测试仪适用于实验室精密弹簧的测量，也适用生产线上的弹簧批量监测，其特点是将数据与曲线试验过程动态显示，并且可以将曲线再分析。然而，手动弹簧拉压测试仪只适用于微型，小型弹簧的拉压试验，无法对安全阀弹簧进行拉压检测。电子数显式弹簧拉压力试验机只能在常温(10-35℃)常压下，相对湿度不大于80％，且周围无腐蚀性的环境中测试弹簧的拉压性能。

在高温蒸汽和腐蚀性环境中，手动弹簧拉压测试仪和电子数显式弹簧拉压力试验机均不能有效的检测安全阀弹簧性能。因此，本发明能够很好的解决上述技术问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是在于提供一种安全阀弹簧性能测试装置及方法，该发明在高温高压和腐蚀性环境中测量安全阀弹簧的形变，分析安全阀弹簧刚度、强度和稳定性，并记录检测结果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

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；