СПОСОБ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ИЗОГНУТЫХ ТРУБ Российский патент 2005 года по МПК G01M3/08 

Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано, в частности, при проведении гидравлических испытаний труб теплообменных аппаратов на герметичность.

Известен способ испытания труб на герметичность, при котором устройство для испытания на герметичность настраивается для испытания определенного типоразмера труб, затем трубу по рольгангу подают на исходную позицию, переукладчиком укладывают на опоры. С помощью привода уплотнительной головки устанавливают трубу в уплотнительную головку и герметизируют трубу. Люнеты закрывают и прижимные поверхности устанавливают на поверхности трубы. В трубу подают рабочее давление. Под действием нарастающего давления испытуемая труба увеличивается в диаметре и укорачивается. Так, для трубы из стали при Р=32 МПа укорочение равно 0,328 см, при Р=70 МПа - 0,831 см, при Р=360 МПа - 4,25 (см. RU 2184946, G 01 M 3/08).

Известен также способ испытания труб на герметичность, при котором испытуемую трубу подают входным рольгангом в исходную позицию, ее ориентируют так, чтобы конец с муфтой располагался со стороны передней уплотнительной головки. В зависимости от размеров трубы устанавливают уплотнительные головки и в люнеты устанавливают опорные и прижимные вставки и сменную пластину. В зависимости от длины трубы заднюю уплотнительную головку перемещают по направляющим и закрепляют, упираясь в бурт, соответствующий ее размеру. Затем механизмом перекладки трубы переносят ее на люнеты и опору. При укладке трубы на люнеты она может сместить их в сторону, для исключения чего пружина возвращает платформу с люнетом в исходное положение. Переднюю уплотнительную головку перемещают к трубе, которая входит в переднюю уплотнительную головку до упора и, перемещаясь далее, устанавливает трубу в заднюю уплотнительную головку до упора, после чего движение передней уплотнительной головки прекращают. Конструкция задней уплотнительной головки обеспечивает уплотнение трубы по участку перед резьбой по гладкой поверхности. Далее производят предварительное обжатие трубы уплотнениями уплотнительных головок. Датчик регулирования усилия предварительного обжатия трубы следит, чтобы усилие обжатия было в пределах упругой деформации. После этого люнеты закрывают, открывают задвижки, и воду подают через переднюю уплотнительную головку в трубу и через заднюю уплотнительную головку в водосборник до тех пор, пока воздух не будет вытеснен из трубы. Для каждого размера труб продолжительность подачи воды своя. После этого задвижки закрывают, и подают высокое давление как в трубу, так и в уплотнение уплотнительных головок пропорционально. В процессе испытания труба укорачивается, цилиндр следящего привода передней уплотнительной головки, перемещаясь, сохраняет герметичность трубы, а датчик контроля изменения длины трубы следит, чтобы деформация трубы была в пределах упругой деформации. В противном случае процесс испытания прерывают. После окончания испытания сбрасывают давление, открывают задвижки, разгерметизируют трубу и вода вытекает в водосборник, а оттуда перекачивается в напорный бак. Люнеты раскрывают, переднюю уплотнительную головку продвигают влево и трубу выводят из уплотнения, и, ложась на пластину, труба оставляет муфту слева от нее. При продолжении движения передней уплотнительной головки трубу извлекают из задней уплотнительной головки. Механизмом перекладки трубы, установленным на противоположной колонне, перекладывают трубу на выходной рольганг (см. RU 2182700, G 01 M 3/00, G 01 M 3/08).

Известный способ является многодельным, трудоемким и продолжительным и связан с многочисленными переналадками оборудования.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости испытаний при одновременном повышении точности получаемых результатов.

Поставленная задача в части способа решается за счет того, что способ гидравлических испытаний изогнутых труб, преимущественно регенеративного воздухоподогревателя, согласно изобретению, включает подготовку гидростенда, подсоединенного к нагнетательной установке для заполнения подлежащих испытаниям труб рабочей жидкостью и их опрессовки под давлением и имеющего поддерживающую трубы опору и снабженные гидрозажимами для подсоединения концевых участков труб подвижную и неподвижную стойки, по крайней мере, часть гидрозажимов на каждой из которых попарно соединены между собой, причем подготовку осуществляют путем перемещения подвижной стойки нормально к продольной оси гидростенда, при этом подвижную стойку фиксируют относительно неподвижной стойки на заданном расстоянии между установленными на подвижной и неподвижной стойках гидрозажимами, соответствующем расстоянию между концевыми участками подлежащих испытаниям труб, причем подлежащие испытанию трубы устанавливают также ярусами по высоте с ориентацией их ветвей преимущественно параллельно продольной оси гидростенда и вводят концевые участки труб в соответствующие гидрозажимы с обеспечением посредством попарно сообщенных между собой, по крайней мере, части гидрозажимов каждой стойки соединения всех подлежащих испытанию труб в замкнутую гидросистему, при этом для создания усилия обжатия концевых участков труб в гидрозажимах используют давление рабочей жидкости, поступающей в гидрозажимы в процессе заполнения и опрессовки труб, с выдержкой во времени под давлением, превышающим рабочее, а после опрессовки труб давление опускают, рабочую жидкость сливают, а затем осуществляют продувку труб.

Все трубы, подлежащие испытаниям, могут соединять последовательно.

По крайней мере, часть труб, подлежащих испытаниям, могут соединять последовательно.

По крайней мере, часть труб, подлежащих испытаниям, могут соединять параллельно, при этом соответствующие им гидрозажимы объединяют раздаточным и собирающим коллекторами.

Могут использовать гидростенд с имеющей опорную площадку рамой, установленной непосредственно на опорной площадке с жестким креплением к ней неподвижной стойки, и приводной подвижной стойкой, установленной на подвижной поперек гидростенда платформе со смещением в продольном и поперечном направлениях относительно центральных продольной и поперечной вертикальных плоскостей этой платформы.

Могут использовать подвижную платформу, установленную на опорной площадке гидростенда с возможностью скольжения.

Могут использовать гидростенд, в котором контактирующие поверхности опорной площадки и подвижной платформы выполнены с ответными поверхностями скольжения, при этом в опорной площадке выполнен центральный продольный паз длиной, соответствующей расстоянию перемещения подвижной стойки.

Могут использовать подвижную стойку, привод которой выполнен в виде винтовой пары, гайка которой закреплена на нижней поверхности платформы и размещена в образованном в опорной площадке пазу, в котором пропущен взаимодействующий с гайкой винт, при этом гайка расположена относительно продольной центральной вертикальной плоскости подвижной платформы со смещением в сторону, противоположную той, в которую смещена подвижная стойка относительно этой же плоскости подвижной платформы.

Нагнетательную установку для заполнения труб рабочей жидкостью и их опрессовки могут подсоединять преимущественно к нижнему гидрозажиму, установленному на неподвижной стойке и предназначенному для подсоединения концевого участка трубы нижнего яруса.

Для слива рабочей жидкости из гидросистемы верхний гидрозажим, установленный на неподвижной стойке и подсоединенный к концевому участку трубы верхнего яруса, могут подсоединять к трубопроводу с возможностью регулируемого слива в воронку сливного патрубка.

Для заполнения гидросистемы рабочей жидкостью и слива ее после окончания испытаний могут использовать емкость, которую сообщают с подводящими и отводящими трубопроводами.

Могут использовать нагнетательную установку, содержащую электронасос низкого давления для заполнения гидросистемы рабочей жидкостью и электронасос высокого давления для создания давления опрессовки.

Могут использовать электронасос низкого давления, производительность которого в 10-5000 раз превышает производительность электронасоса высокого давления.

Могут использовать электронасос низкого давления, производительность которого в 1500-5000 раз превышает производительность электронасоса высокого давления.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в снижении трудоемкости испытаний при одновременном повышении точности получаемых результатов и надежности работы оборудования за счет обеспечения возможности испытания без существенной переналадки оборудования одновременно пакета изогнутых труб, которые устанавливают ярусами с объединением их в единую гидравлическую замкнутую систему, и использования в качестве гидропривода уплотнительных приспособлений для фиксации концевых участков труб той же рабочей жидкости в процессе ее подачи в трубы для их заполнения и опрессовки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображена нагнетательная установка для гидроиспытаний и гидростенд с пакетом изогнутых труб, вид сбоку;

на фиг.2 - гидростенд, вид с торца;

на фиг.3 - то же, вид сверху;

на фиг.4 - гидрозажим в разрезе;

на фиг.5 - схема гидравлическая принципиальная.

Способ гидравлических испытаний изогнутых труб 1, преимущественно регенеративного воздухоподогревателя (на чертежах не показан), включает подготовку гидростенда 2, подсоединенного к нагнетательной установке 3 для заполнения подлежащих испытаниям труб 1 рабочей жидкостью и их опрессовки под давлением и имеющего поддерживающую трубы 1 опору 4 и снабженные гидрозажимами 5 для подсоединения концевых участков 6 труб 1 подвижную 7 и неподвижную 8 стойки, по крайней мере, часть гидрозажимов 5 на каждой из которых попарно соединены между собой.

Подготовку осуществляют путем перемещения подвижной стойки 7 нормально к продольной оси 9 гидростенда 2, при этом подвижную стойку 7 фиксируют относительно неподвижной стойки 8 на заданном расстоянии между установленными на подвижной 7 и неподвижной 8 стойках гидрозажимами 5, соответствующем расстоянию между концевыми участками 6 подлежащих испытаниям труб 1.

Подлежащие испытанию трубы 1 устанавливают ярусами по высоте с ориентацией их ветвей 10 преимущественно параллельно продольной оси гидростенда и вводят концевые участки 6 труб 1 в соответствующие гидрозажимы 5 с обеспечением посредством попарно сообщенных между собой, по крайней мере, части гидрозажимов 5 каждой стойки 7, 8 соединения всех подлежащих испытанию труб 1 в замкнутую гидросистему 11.

Для создания усилия обжатия концевых участков 6 труб 1 в гидрозажимах 5 используют давление рабочей жидкости, поступающей в гидрозажимы 5 в процессе заполнения и опрессовки труб 1, с выдержкой во времени под давлением, превышающим рабочее, а после опрессовки труб 1 давление опускают, рабочую жидкость сливают, а затем осуществляют продувку труб 1.

Все трубы 1, подлежащие испытаниям, могут соединять последовательно.

По крайней мере, часть труб 1, подлежащих испытаниям, могут соединять последовательно.

По крайней мере, часть труб 1, подлежащих испытаниям, могут соединять параллельно, при этом соответствующие им гидрозажимы 5 объединяют раздаточным и собирающим коллекторами (на чертежах не показаны).

Используют гидростенд 2 с имеющей опорную площадку 12 рамой 13, установленной непосредственно на опорной площадке 12 с жестким креплением к ней неподвижной стойки 8, и приводной подвижной стойкой 7, установленной на подвижной поперек гидростенда 2 платформе 14 со смещением в продольном и поперечном направлениях относительно центральных продольной 15 и поперечной 16 вертикальных плоскостей этой платформы 14.

Используют подвижную платформу 14, установленную на опорной площадке 12 гидростенда 2 с возможностью скольжения.

Используют гидростенд 2, в котором контактирующие поверхности 17, 18 опорной площадки 12 и подвижной платформы 14 выполнены с ответными поверхностями скольжения 17, 18, при этом в опорной площадке 12 выполнен центральный продольный паз 19 длиной, соответствующей расстоянию перемещения подвижной стойки 7.

Используют подвижную стойку 7, привод 20 которой выполнен в виде винтовой пары, гайка 21 которой закреплена на нижней поверхности платформы 14 и размещена в образованном в опорной площадке 12 пазу 19, в котором пропущен взаимодействующий с гайкой 21 винт 22, при этом гайка 21 расположена относительно продольной центральной вертикальной плоскости 15 подвижной платформы 14 со смещением в сторону, противоположную той, в которую смещена подвижная стойка 7 относительно этой же плоскости 15 подвижной платформы 14.

Нагнетательную установку 3 для заполнения труб 1 рабочей жидкостью и их опрессовки подсоединяют преимущественно к нижнему гидрозажиму 23, установленному на неподвижной 8 стойке и предназначенному для подсоединения концевого участка 6 трубы 1 нижнего яруса.

Для слива рабочей жидкости из гидросистемы 11 верхний гидрозажим 24, установленный на неподвижной стойке 8 и подсоединенный к концевому участку 6 трубы 1 верхнего яруса, подсоединяют к трубопроводу 25 с возможностью регулируемого слива в воронку 26 сливного патрубка 27.

Для заполнения гидросистемы 11 рабочей жидкостью и слива ее после окончания испытаний используют емкость 28, которую сообщают с подводящими 29 и отводящими 30 трубопроводами.

Используют нагнетательную установку 3, содержащую электронасос низкого давления 31 для заполнения гидросистемы 11 рабочей жидкостью и электронасос высокого давления 32 для создания давления опрессовки.

Могут использовать электронасос низкого давления 31, производительность которого в 10-5000 раз превышает производительность электронасоса высокого давления 32.

Могут использовать электронасос низкого давления 31, производительность которого в 1500-5000 раз превышает производительность электронасоса высокого давления 32.

Изобретение относится энергетическому машиностроению и может быть использовано, в частности, при проведении гидравлических испытаний труб теплообменных аппаратов на герметичность. Способ гидравлических испытаний изогнутых труб включает подготовку гидростенда, подсоединенного к нагнетательной установке для заполнения подлежащих испытаниям труб рабочей жидкостью и их опрессовки под давлением. Он также имеет поддерживающую трубы опору и снабженные гидрозажимами для подсоединения концевых участков труб подвижную и неподвижную стойки, часть гидрозажимов на каждой из которых попарно соединены между собой. Подлежащие испытанию трубы устанавливают также ярусами по высоте с ориентацией их ветвей преимущественно параллельно продольной оси гидростенда и соединением всех подлежащих испытанию труб в замкнутую гидросистему. Технический результат заключается в снижении трудоемкости испытаний при одновременном повышении точности получаемых результатов и надежности работы оборудования. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ гидравлических испытаний изогнутых труб, преимущественно регенеративного воздухоподогревателя, характеризующийся тем, что он включает подготовку гидростенда, подсоединенного к нагнетательной установке для заполнения подлежащих испытаниям труб рабочей жидкостью и их опрессовки под давлением и имеющего поддерживающую трубы опору и снабженные гидрозажимами для подсоединения концевых участков труб подвижную и неподвижную стойки, по крайней мере, часть гидрозажимов на каждой из которых попарно соединены между собой, причем подготовку осуществляют путем перемещения подвижной стойки нормально к продольной оси гидростенда, при этом подвижную стойку фиксируют относительно неподвижной стойки на заданном расстоянии между установленными на подвижной и неподвижной стойках гидрозажимами, соответствующем расстоянию между концевыми участками подлежащих испытаниям труб, причем подлежащие испытанию трубы устанавливают также ярусами по высоте с ориентацией их ветвей преимущественно параллельно продольной оси гидростенда и вводят концевые участки труб в соответствующие гидрозажимы с обеспечением посредством попарно сообщенных между собой, по крайней мере, части гидрозажимов каждой стойки соединение всех подлежащих испытанию труб в замкнутую гидросистему, при этом для создания усилия обжатия концевых участков труб в гидрозажимах используют давление рабочей жидкости, поступающей в гидрозажимы в процессе заполнения и опрессовки труб, которую с выдержкой во времени под давлением, превышающим рабочее, а после опрессовки труб давление опускают, рабочую жидкость сливают, а затем осуществляют продувку труб.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что все трубы, подлежащие испытаниям, соединяют последовательно.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере часть труб, подлежащих испытаниям, соединяют последовательно.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что по крайней мере часть труб, подлежащих испытаниям, соединяют параллельно, при этом соответствующие им гидрозажимы объединяют раздаточным и собирающим коллекторами.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют гидростенд с имеющей опорную площадку рамой, установленной непосредственно на опорной площадке с жестким креплением к ней неподвижной стойкой и приводной подвижной стойкой, установленной на подвижной поперек гидростенда платформе со смещением в продольном и поперечном направлениях относительно центральных продольной и поперечной вертикальных плоскостей этой платформы.6. Способ по п.5, отличающийся тем, что используют подвижную платформу, установленную на опорной площадке гидростенда с возможностью скольжения.7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют гидростенд, в котором контактирующие поверхности опорной площадки и подвижной платформы выполнены с ответными поверхностями скольжения, при этом в опорной площадке выполнен центральный продольный паз длиной, соответствующей расстоянию перемещения подвижной стойки.8. Способ по п.7, отличающийся тем, что используют подвижную стойку, привод которой выполнен в виде винтовой пары, гайка которой закреплена на нижней поверхности платформы и размещена в образованном в опорной площадке пазу, в котором пропущен взаимодействующий с гайкой винт, при этом гайка расположена относительно продольной центральной вертикальной плоскости подвижной платформы со смещением в сторону, противоположную той, в которую смещена подвижная стойка относительно этой же плоскости подвижной платформы.9. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагнетательную установку для заполнения труб рабочей жидкостью и их опрессовки подсоединяют преимущественно к нижнему гидрозажиму, установленному на неподвижной стойке и предназначенному для подсоединения концевого участка трубы нижнего яруса.10. Способ по п.1, отличающийся тем, что для слива рабочей жидкости из гидросистемы верхний гидрозажим, установленный на неподвижной стойке и подсоединенный к концевому участку трубы верхнего яруса, подсоединяют к трубопроводу с возможностью регулируемого слива в воронку сливного патрубка.11. Способ по п.1, отличающийся тем, что для заполнения гидросистемы рабочей жидкостью и слива ее после окончания испытаний используют емкость, которую сообщают с подводящими и отводящими трубопроводами.12. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют нагнетательную установку, содержащую электронасос низкого давления для заполнения гидросистемы рабочей жидкостью и электронасос высокого давления для создания давления опрессовки.13. Способ по п.12, отличающийся тем, что используют электронасос низкого давления, производительность которого в 10-5000 раз превышает производительность электронасоса высокого давления.14. Способ по п.12, отличающийся тем, что используют электронасос низкого давления, производительность которого в 1500-5000 раз превышает производительность электронасоса высокого давления.