[發明專利]安全閥型式試驗自動控制系統及方法

在審

• 申請號: 201910022335.6
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109596339A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 孫琦
• 申請（專利權）人: 深圳市特種設備安全檢驗研究院
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003;G05B19/04;G05D16/20
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 王少虹;楊波

本發明公開了一種安全閥型式試驗自動控制系統及方法，安全閥型式試驗自動控制系統包括控制單元、試驗容器、第一儲存容器、進氣升壓管路、至少一條補氣穩壓管路以及第一壓力檢測單元；進氣升壓管路連接在第一儲存容器和試驗容器之間；補氣穩壓管路連接在第一儲存容器和試驗容器之間；第一壓力檢測單元安裝在試驗容器上；控制單元與進氣升壓管路、補氣穩壓管路以及第一壓力檢測單元通訊連接，控制進氣升壓管路啟閉，并控制補氣穩壓管路啟閉。本發明通過設置控制單元實現安全閥型式試驗自動控制系統的自動化控制、測量；增設補氣穩壓管路為試驗容器補氣，滿足安全閥開啟后需大量補氣的要求，維持試驗容器的壓力穩定，提高安全閥型式試驗的準確性。

技術領域

本發明涉及安全閥技術領域，尤其涉及一種安全閥型式試驗自動控制系統及方法。

背景技術

安全閥為特種設備的安全附件，根據國家特種設備安全技術規范的要求：安全閥制造廠在生產制造安全閥前應進行“安全閥型式試驗”，型式試驗合格后方能生產、投入市場。

安全閥型式試驗的過程一般為：產生動力裝置—動力源儲存裝置(儲存容器)—測量控制裝置—型式試驗試驗容器。

安全閥型式試驗的試驗過程的特點是：試驗測試開始前，為滿足試驗測量精度的要求，規定型式試驗的試驗容器升壓速度緩慢(國家標準規定升壓速度不能超過0.01MPa/s)，進氣量小；安全閥達到整定壓力，安全閥開啟，安全閥大量排氣，為確保安全閥排放時穩定在一定的排放壓力下，需要大量補氣，以確保測試系統完成各種參數的測試，尤其是安全閥排放量的測試。

安全閥排放量的測試條件要求：排放壓力穩定、安全閥閥桿開啟高度穩定、安全閥排放流量穩定。為滿足這一個測試條件，我們需要在安全閥開啟時，系統能迅速、大量的補充試驗介質，確保安全閥排放過程實現穩定的排放，以確保測試準確。

安全閥從開啟前到開啟排放過程需要補充大量的試驗介質，以確保安全閥穩定的排放。但是，由于現有裝備技術的性能，型式試驗裝置的關鍵設備之一“調節閥”很難實現一步、一次實現調節補氣量滿足安全閥排放的要求。因此，需要多次連續不斷調節，同時還需具備足夠豐富的經驗才能滿足試驗的需要。

安全閥排放過程的特點總結如下：安全閥開啟前系統流量小、開啟排放后流量大，試驗過程的安全閥開啟階段需要迅速(小于1秒內)補充大量的試驗介質才能滿足要求。

目前，由于系統裝備技術特點及局限性，現有裝置的操作都是人為手動操作，人為影響因素較大，造成測試結果不夠客觀，自動化程度不高，不能實現自動控制，原因如下：

參考圖1，在被試安全閥未開啟時，流經調節閥介質的流量很小，如開度2％左右。在被試安全閥開啟后，需大量補氣，調節閥需要從較小的開度開大到較大的開度，開度的大小視被試安全閥排氣能力的大小而定。由于調節閥很難準確匹配被試安全閥的排量，試驗容器因進氣量與排氣量的不匹配，會造成試驗容器的壓力波動，很難實現壓力平穩。同時，由于調節閥的補氣，試驗介質不停的從儲存容器流向試驗容器，而且試驗介質流向試驗容器的流量較大，造成儲存容器壓力急劇降低，這樣，調節閥的調節開度不僅要考慮試驗容器壓力的下降，還要考慮儲存容器的壓力急劇降低，也就是一方面要保證被試安全閥的排放排氣量，另一方面還要考慮因儲存容器壓力降低需要增加調節閥的開度以保證調節閥流量穩定。試驗容器、儲存容器壓力都急劇下降，然而，被試安全閥的排氣量(調節閥的供氣量)不變。這樣，調節閥供氣能力與被試安全閥排放的匹配就尤為困難。另外，由于氣體介質的可壓縮性，當被試安全閥排放的氣體介質與經調節閥進入試驗容器的氣體介質之間在數量上不均衡時，系統顯示的壓力指標有一定的滯后性，為精確調整帶來一定的困難。

基于上述原因，目前人為手動操作的安全閥型式試驗不能實現自動化控制，且人為影響因素會使得測試結果不夠客觀，測試結果的再現性較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，提供一種實現安全閥型式試驗自動化操作控制的安全閥型式試驗自動控制系統及方法。