[發明專利]一種研究安全閥內漏引發聲發射信號的試驗裝置和方法

在審

• 申請號: 202111481513.5
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114279648A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 何睿;侯亞杰;陳殿京;于紅輝;盧江波;張威;劉太雨;李曉峰;吳玉珍;王學彬
• 申請（專利權）人: 北京航天石化技術裝備工程有限公司
• 主分類號: G01M3/24
• 分類號: G01M3/24
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

本發明涉及一種研究安全閥內漏引發聲發射信號的試驗裝置，包括供氣裝置、安全閥內漏樣機、泄漏量檢測裝置和聲發射監測系統；供氣裝置為安全閥內漏樣機提供氣源；安全閥內漏樣機能夠裝配不同損傷形式的閥瓣，通過更換閥瓣模擬不同的泄漏工況；泄漏量檢測裝置為皂膜流量計，用于測量安全閥內漏樣機的泄漏率；聲發射監測系統采集、分析和處理安全閥內漏樣機泄漏處的聲發射信號。本發明同時提供試驗方法。本發明利用聲發射信號檢測內漏，監測精度高，可識別微小泄漏。當安全閥內漏樣機出現微小泄漏時，聲發射傳感器可以精確的采集到內漏信號，進而傳輸至上位機中進行分析處理，聲發射監測系統可識別的最小泄漏率為150ml/min。

技術領域

本發明屬于閥門的測試技術領域，涉及一種研究安全閥內漏引發聲發射信號的試驗裝置和方法。

背景技術

安全閥是鍋爐、壓力容器、壓力管道等承壓設備最主要的安全設備，是生產工藝安全的物理屏障，又被稱為超壓保護的最后一道防線，對于保障工廠安全穩定運營不可或缺。

石油、化工、海洋、天然氣、核電等行業存在不少高危工況，比如工作介質為易燃易爆、強腐蝕性、劇毒、放射性介質等，又如安裝位置在高處，人員無法抵近操作，這些高危工況要求安全閥具有較高的運行可靠性。但在實際生產中，由于諸多因素的影響使得安全閥在關閉時仍有介質流入閥腔，形成內漏。內漏是指介質通過安全閥的閥座閥瓣密封面泄漏，內漏故障是安全閥的主要失效形式之一，會引起介質損失，不但造成經濟損失，而且介質的不斷泄漏會縮短閥門的壽命，形成安全隱患。若能及時發現內漏故障，就能確保安全閥在線正常工作。因此，研究安全閥內漏具有十分重要的意義。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種研究安全閥內漏引發聲發射信號的試驗裝置和方法。

本發明解決技術的方案是：

一種研究安全閥內漏引發聲發射信號的試驗裝置，包括供氣裝置、安全閥內漏樣機、泄漏量檢測裝置和聲發射監測系統；供氣裝置為安全閥內漏樣機提供氣源；安全閥內漏樣機能夠裝配不同損傷形式的閥瓣，通過更換閥瓣模擬不同的泄漏工況；泄漏量檢測裝置為皂膜流量計，用于測量安全閥內漏樣機的泄漏率；聲發射監測系統采集、分析和處理安全閥內漏樣機泄漏處的聲發射信號。

供氣裝置包括儲氣罐、控制閥、壓力調節閥、壓力表、放氣閥和管路；儲氣罐通過管路與安全閥內漏樣機連接，在所述管路上，沿從儲氣罐到安全閥內漏樣機的方向依次安裝有控制閥、壓力調節閥、壓力表和放氣閥，控制閥控制儲氣罐的通閉，壓力調節閥控制管路介質壓力，壓力表用于測量壓力調節閥后的管路壓力，打開放氣閥能夠放空管路中的介質壓力。

安全閥內漏樣機包括閥座、閥體、閥瓣、反沖盤、導套、墊片、壓盤；閥座通過螺紋與閥體相連，閥瓣通過螺紋固定在反沖盤上，導套套在反沖盤上，壓盤壓在導套頂部，使得導套另一端端部緊緊壓住反沖盤，壓盤和導套間用墊片進行密封；

閥座內腔作為進氣口，閥體一側開口，作為出氣口，出氣口處設置有法蘭。

所述閥瓣能夠更換，閥瓣通過在密封面上開不同尺寸的槽來模擬不同程度劃傷下的泄漏或通過不同粗糙度的打磨處理來模擬不同程度腐蝕下的泄漏。

聲發射監測系統包括聲發射傳感器、放大器、采集卡、上位機；測試中聲發射傳感器通過耦合劑粘貼至安全閥內漏樣機的閥體外壁上，保證傳感器與安全閥內漏樣機的貼合緊密牢靠；聲發射傳感器采集的原始信號經過放大器放大后傳輸至采集卡中；

采集卡接收到參數設置指令后，設置采樣頻率；接收到開始采集指令后，以4G方式將處理后的信號發送至上位機中，接收到停止采集指令后，停止向上位機發送信號；

上位機處理接收數據進而提取與內漏相關的聲發射信號特征參數，上位機以4G方式向采集卡發送開始采集、停止采集、參數設置指令。

泄漏量檢測裝置通過法蘭工裝安裝在閥體出氣口處的法蘭上。