[發明專利]基于磁記憶的法蘭密封性檢測方法、檢測裝置及檢測系統

有效

• 申請號: 201110248575.1
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102338683A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發明（設計）人: 張來斌;樊建春;溫東;熊毅;高碩;王強
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01M3/00
• 分類號: G01M3/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董惠石

技術領域

本發明涉及一種法蘭密封性檢測方法、檢測裝置及檢測系統，尤其是一種基于磁記憶的法蘭密封性檢測方法，以及能實現該檢測方法的檢測裝置和檢測系統。

背景技術

在石油、化工等工業生產中，法蘭連接是一種管道、設備的常規連接方式，如油氣開采、集輸和煉化工業中各設備連接大都采用法蘭螺栓連接，法蘭端面多使用八角形金屬密封圈，并依靠螺栓的預緊力壓緊鋼圈達到密封效果。由于石油、化工設備及管道內流體介質具有壓力高、腐蝕性強，且壓力和溫度波動較大等特點，對法蘭密封影響較大，一旦法蘭密封失效，就會發生嚴重事故，不僅會危害人員的生命安全，而且會給環境帶來巨大的不良影響。

法蘭連接系統的主要失效形式是泄漏，泄露主要是密封圈密封失效造成的，而螺栓預緊力是保證密封可靠性的重要環節之一。目前，國內外對于法蘭密封性檢測普遍采用螺栓形變檢測法、熱成像檢測法、超聲波檢測法等方法。螺栓形變檢測儀具有原理簡單，使用方便的優點，但其檢測精確度受人為因素影響較大。熱成像檢測儀在使用過程中，受環境溫度影響大，不適合檢測溫度波動較大設備的法蘭密封性。超聲波檢測儀用于法蘭密封性效率低，且無法檢測螺栓應力狀態，不能適應輸送管道、壓力容器等的法蘭檢測要求，也無法實現實時監測。

有鑒于上述公知技術存在的缺陷，本發明人根據多年從事本領域和相關領域的生產設計經驗，研制出本發明的基于磁記憶的法蘭密封性檢測方法，以及能實現該檢測方法的檢測裝置和檢測系統，從而能夠快速、準確檢測法蘭連接中螺栓所受應力，實現對法蘭密封狀態的動態監測。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于磁記憶的法蘭密封性檢測方法，及實現該方法的檢測裝置和檢測系統。

為此，本發明提出一種基于磁記憶的法蘭密封性檢測方法，該方法包括：

A、對磁記憶傳感器進行標定，獲得所述磁記憶傳感器的初始值；

B、將所述磁記憶傳感器固定在法蘭連接螺栓或螺母上，并與數據采集控制裝置和計算機相連接；

C、開啟所述數據采集控制裝置，由數據采集器采集所述磁記憶傳感器測得的被測法蘭連接螺栓的軸向實時磁記憶信號值，所述磁記憶信號值為電壓值；

D、將檢測到的所述磁記憶信號值與螺栓所能承受的最大應力條件下允許最大磁記憶信號值、以及保證法蘭密封性所需螺栓應力的最小磁記憶信號值比較，判斷所述法蘭連接螺栓所受應力是否能保證所連接法蘭盤的密封性。

如上所述的基于磁記憶的法蘭密封性檢測方法，其中，根據不同應力條件下所檢測到的法蘭連接螺栓的磁記憶信號值繪制的曲線圖，以及所述磁記憶傳感器的靈敏度系數建立所述磁記憶信號與螺栓應力的線性關系式：V_(t)＝aσ+d；

其中，V_(t)為實時磁記憶信號值，

σ為法蘭連接螺栓所受應力，

a、d為常數項，為磁記憶傳感器的靈敏度系數。

如上所述的基于磁記憶的法蘭密封性檢測方法，其中，為保證法蘭密封性能，所述法蘭連接螺栓所受力的磁記憶信號最大值V_max為V_max＝aσ_b+d+C；最小值V_min為V_min＝aσ₀+d+C；當V_min＜V_(t)＜V_max時，所述法蘭連接螺栓所受應力能夠保證法蘭密封圈的密封性；

其中，σ_b為法蘭連接螺栓的抗拉強度(即，法蘭連接螺栓所能承受的最大應力)，

σ₀為能保證法蘭密封性時，允許的法蘭連接螺栓最小應力，且

C為所述磁記憶傳感器的初始值，

D_G為設置在法蘭連接面之間的密封圈的計算直徑，

b為設置在法蘭連接面之間的密封圈的有效密封寬度或法蘭壓緊面寬，

y為所述密封圈的比壓力，

n為法蘭上設置的螺栓數目，

A₀為法蘭連接螺栓的有效面積。

如上所述的基于磁記憶的法蘭密封性檢測方法，其中，所述磁記憶傳感器的初始值為每個磁記憶傳感器的固有電壓基準值的平均值。