一种阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统及其试验方法技术方案

本申请涉及一种阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统及其试验方法，阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统包括制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、控制器,控制器与制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、被试阀门均连接，制氮系统、增压系统、调压系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统依次通过管路连通，稳压系统安装在增压系统、调压系统之间的管路上，冷却系统用来对管路中的气体降温。本申请还包括该试验系统的控制方法。本发明专利技术设计合理，使用方便，适用面广，成本低，安全性好。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统及其试验方法，主要用于阀门在高温高压气体环境下的寿命试验和阀门内漏和外漏的气密性试验。
技术介绍
阀门寿命试验指将阀门放在特定的试验条件下进行循环试验，考察其寿命特征、失效规律等各种失效模式随时间变化的规律，为阀门结构设计合理性、密封性能、加工质量、材料选择及装配质量等可靠性设计、预测，以及改进新产品质量等研究提供基础资料。阀门气密性试验主要检验阀门的内漏和外漏。阀门内漏指由于介质的冲蚀磨损等原因使得阀芯和阀体之间产生缝隙而关不严，介质可以流过。阀门外漏指阀门与连接法兰或连接螺纹之间密封不严、或阀杆与压盖间密封不严、或阀体毛坯上有沙眼，以及因介质冲蚀导致阀体磨损等原因导致外泄漏。介质毒性程度为极度、高度危害或设计上不允许有微量泄漏的阀门，须进行气密性试验。申请号为201410335782.4，专利技术名称为“一种阀门启闭循环寿命试验系统”的专利文件公开了一种阀门启闭循环寿命试验系统，其中仅涉及了寿命试验，没有涉及高温高压气体环境以及气密性试验的内容。
技术实现思路
本申请的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，通过断屑槽在切除铁屑时引导铁屑，分断铁屑的作用，连续作业的阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统及其试验方法。本申请解决上述问题所采用的技术方案包括：一种阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于包括制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、控制器,控制器与制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、被试阀门均连接并控制这些系统工作，制氮系统、增压系统、调压系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统依次通过管路连通，稳压系统安装在增压系统、调压系统之间的管路上，冷却系统用来对管路中的气体降温，被试阀门安装在主测量控制系统内的管路上。所述主测量控制系统包括：第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第二高温气动阀、第三高温气动阀、第四高温气动阀、第五高温气动阀、伺服电机执行机构、被试阀门保温箱，第二温度传感器、第四温度传感器分别用来检测主测量控制系统进口管路、出口管路上的温度，第三温度传感器用来检测安装在被试阀门保温箱内的被试阀门的温度，第二高温气动阀、第三高温气动阀连接在主测量控制系统进口管路上并分别连接至被试阀门保温箱的两端，第四高温气动阀、第五高温气动阀连接在主测量控制系统出口管路上并分别连接至被试阀门保温箱的两端，该组合控制使得本申请被试阀门具有任意端进气另一端出气的功能，第二压力传感器、第三压力传感器分别用来检测被试阀门两端的压力，被试阀门与伺服电机执行机构连接，控制器与第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第二高温气动阀、第三高温气动阀、第四高温气动阀、第五高温气动阀、伺服电机执行机构、被试阀门保温箱均连接。所述排气测量控制系统包括：第五温度传感器、第六高温气动阀、第一针阀、第二针阀、质量流量计，第五温度传感器用来测量排气测量控制系统管路温度，第六高温气动阀与第一针阀、第二针阀均连接，第一针阀通过质量流量计排气，第二针阀直接排气，控制器与第五温度传感器、第六高温气动阀、第一针阀、第二针阀、质量流量计均连接。所述制氮系统包括：空压机、冷干机、多级过滤器、空气储罐、变压吸附分离塔、氮气储罐，空压机、冷干机、多级过滤器、空气储罐、变压吸附分离塔、氮气储罐依次连通，控制器与空压机、变压吸附分离塔、冷干机均连接。所述增压系统包括：氮气压缩机、安全阀、止回阀，氮气压缩机与止回阀连接，安全阀安装在氮气压缩机、止回阀之间，控制器与氮气压缩机、安全阀均连接。所述稳压系统包括四个并联的由储气罐与开关阀连接构成的储气稳压装置，控制器与开关阀、储气罐内置压力传感器连接。所述调压系统包括调压阀、第一高温气动阀、第一压力传感器、第一温度传感器，调压阀与第一高温气动阀连接，调压系统出口管路上设置第一压力传感器、第一温度传感器，控制器与调压阀、第一高温气动阀、第一压力传感器、第一温度传感器均连接。所述冷却系统包括第一冷却器、第二冷却器，第一冷却器、第二冷却器分别安装在调压系统与加热系统之间、主测量控制系统与排气测量控制系统之间，控制器与第一冷却器、第二冷却器均连接，通过冷却器将高温氮气控制在加热系统和主测量控制系统内。所述加热系统采用防爆流体加热器，控制器与防爆流体加热器连接。本申请解决上述问题所采用的技术方案还包括：一种阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统的试验方法，采用上述阀门高温高所压气体寿命试验和气密性试验系统进行，包括阀门寿命试验、阀门内漏气密性试验、阀门外漏气密性试验三项，所述阀门寿命试验包括以下步骤：A被试阀门安装在主测量控制系统内，控制器关闭被试阀门；B控制器关闭调压系统输出；C控制器根据需要选择开启被试阀门的进口和出口；D控制器开启排气测量控制系统；E控制器开启稳压系统；F控制器开启制氮系统、增压系统，使得稳压系统达到正常工作状态；G控制器开启冷却系统：H控制器开启调压系统至正常工作状态；I控制器开启加热系统至正常工作状态；J控制器根据被试阀门的进口压力反馈调节调压系统，使得被试阀门进口压力达到设定值；K控制器不断重复开启和闭合被试阀门至规定的次数，该过程中若L步骤情况发生则转L步骤，否则通过排气测量控制系统记录被试阀门在该过程中的流量曲线数据，根据流量曲线数据变化计算被试阀门在高温高压下的寿命；L控制器在调压系统温度超过规定温度时自动关闭调压系统输出；控制器在排气测量控制系统超过规定温度时自动关闭排气测量控制系统；试验结束阶段步骤。阀门内漏气密性试验的步骤基本与阀门寿命试验相同，区别仅在于K步骤为：K等待一段时间，该过程中若L步骤情况发生则转L步骤，否则控制器记录这段时间被试阀门前的压力变化，若被试阀门前压力无变化，认为被试阀门无内漏；若被试阀门前压力下降，则认为被试阀门为内漏。阀门外漏气密性试验的步骤基本与阀门寿命试验相同，区别仅在于K步骤为：K等待一段时间，该过程中若L步骤情况发生则转L步骤，否则控制器记录这段时间被试阀门前后各自的压力（第二、三压力传感器数值），若被试阀门前后各自的压力随时间无变化，认为被试阀门无外漏；若被试阀门前后各自的压力随时间改变，则认为被试阀门为外漏。所述试验结束阶段步骤包括：M控制器关闭加热系统；N控制器打开被试阀门；O控制器关闭排气测量控制系统输出；P待所有温度测点降低至室温后，控制器关闭冷却系统；Q控制器关闭制氮系统、增压系统；R控制器将调压系统调压阀开至最大；S所有压力测点降低至大气压力后，控制器关闭所有阀门；T控制器关闭伺服电机执行机构，拆卸被试阀门。所述控制器根据需要选择开启被试阀门的进口和出口步骤为：控制器根据需要选择开启第二高温气动阀、第五高温气动阀并关闭第三高温气动阀、第四高温气动阀，或者开启第三高温气动阀、第四高温气动阀并关闭第二高温气动阀、第五高温气动阀，以便选择被试阀门的进口和出口。具体试验方法如下：1.阀门寿命试验（1）试验准备阶段（1.1）被试阀门安装在被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于包括制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、控制器,控制器与制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、被试阀门均连接并控制这些系统工作，制氮系统、增压系统、调压系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统依次通过管路连通，稳压系统安装在增压系统、调压系统之间的管路上，冷却系统用来对管路中的气体降温，被试阀门安装在主测量控制系统内的管路上。

【技术特征摘要】
1.一种阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于包括制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、控制器,控制器与制氮系统、增压系统、稳压系统、调压系统、冷却系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统、被试阀门均连接并控制这些系统工作，制氮系统、增压系统、调压系统、加热系统、主测量控制系统、排气测量控制系统依次通过管路连通，稳压系统安装在增压系统、调压系统之间的管路上，冷却系统用来对管路中的气体降温，被试阀门安装在主测量控制系统内的管路上。2.根据权利要求1所述阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于：所述主测量控制系统包括：第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第二高温气动阀、第三高温气动阀、第四高温气动阀、第五高温气动阀、伺服电机执行机构、被试阀门保温箱，第二温度传感器、第四温度传感器分别用来检测主测量控制系统进口管路、出口管路上的温度，第三温度传感器用来检测安装在被试阀门保温箱内的被试阀门的温度，第二高温气动阀、第三高温气动阀连接在主测量控制系统进口管路上并分别连接至被试阀门保温箱的两端，第四高温气动阀、第五高温气动阀连接在主测量控制系统出口管路上并分别连接至被试阀门保温箱的两端，第二压力传感器、第三压力传感器分别用来检测被试阀门两端的压力，被试阀门与伺服电机执行机构连接，控制器与第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第二高温气动阀、第三高温气动阀、第四高温气动阀、第五高温气动阀、伺服电机执行机构、被试阀门保温箱均连接。3.根据权利要求1或2所述阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于：所述排气测量控制系统包括第五温度传感器、第六高温气动阀、第一针阀、第二针阀、质量流量计，第五温度传感器用来测量排气测量控制系统管路温度，第六高温气动阀与第一针阀、第二针阀均连接，第一针阀通过质量流量计排气，第二针阀直接排气，控制器与第五温度传感器、第六高温气动阀、第一针阀、第二针阀、质量流量计均连接。4.根据权利要求1或2所述阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于：所述制氮系统包括空压机、冷干机、多级过滤器、空气储罐、变压吸附分离塔、氮气储罐，空压机、冷干机、多级过滤器、空气储罐、变压吸附分离塔、氮气储罐依次连通，控制器与空压机、冷干机均连接。5.根据权利要求1或2所述阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于：所述增压系统包括氮气压缩机、安全阀、止回阀，氮气压缩机与止回阀连接，安全阀安装在氮气压缩机、止回阀之间，氮气压缩机、控制器与氮气压缩机、安全阀、止回阀均连接。6.根据权利要求1或2所述阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于：所述冷却系统包括第一冷却器、第二冷却器，第一冷却器、第二冷却器分别安装在调压系统与加热系统之间、主测量控制系统与排气测量控制系统之间，控制器与第一冷却器、第二冷却器均连接。7.根据权利要求1或2所述阀门高温高压气体寿命试验和气密性试验系统，其特征在于：所述调压系统包括调压阀、第一高温气动阀、第一压力传感器、第一温度传感器，调压阀与第一高温气动阀连接，调压系统出...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾鹏，章煜君，乌一东，
申请(专利权)人：中国联合工程公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33