МОБИЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ Российский патент 2019 года по МПК G01N3/12 

Изобретение относится к области мобильных стендов для пневматических испытаний нефтегазового оборудования и может быть использовано для испытаний в условиях полигона с применением естественных или дешевых грунтовых искусственных защитных сооружений взамен мощных железобетонных защитных конструкций на территории промышленного предприятия, когда применение таких конструкций экономически не оправдано ввиду эпизодичности испытаний.

Известен мобильный стенд для пневматических испытаний ГАКС-ММ-1 (http://gaksnpo.ru/portfolio/234), содержащий испытательное оборудование 1, а также оборудование системы управления 2, установленные в транспортабельном модуле 3 (фиг. 1), имеющем встроенную прочную защитную перегородку 4, отделяющую испытательное оборудование 1 от оборудования системы управления 2. Указанная перегородка 4 выполняет функцию защитной конструкции, необходимость которой оговорена нормативными требованиями (Руководящий документ. Правила проведения пневматических испытаний изделий на прочность и герметичность. РД 26-12-29-88, Приложение 2). Транспортабельный модуль 3 обладает достаточной прочностью, что позволяет производить многократные передислокации мобильного стенда в зависимости от места расположения объекта испытаний. Мобильный стенд для пневматических испытаний обладает простотой конструкции, компактностью и обеспечивает проведение испытаний в эксплуатационных условиях при выполнении ремонтов нефтегазового оборудования - прототип.

Однако, известному стенду присущи недостатки, заключающиеся в том, что он рассчитан на небольшие (до 63 МПа (630 кг/см2),) предельные давления, при которых проводятся испытания и при которых согласно РД 26-12-29-88 в качестве испытательной среды может использоваться атмосферный воздух.

Кроме того, встроенная защитная перегородка, отделяющая зону управления от зоны испытаний и защищающая ее, не является достаточным препятствием разлетанию фрагментов испытываемого оборудования по другим направлениям при его разрушении и действию ударной волны в результате возможного взрыва в процессе испытаний.

Задачей предполагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик стенда для пневматических испытаний в части обеспечения возможности безопасного проведения испытаний при более высоких давлениях газовой испытательной среды, и возможности многократного использования имеющегося запаса газовой испытательной среды в модуле хранения.

Это достигается тем, что мобильный стенд для пневматических испытаний, характеризующийся тем, что по изобретению он выполнен в виде по меньшей мере трех конструктивно независимых транспортабельных модулей, имеющих замкнутый жесткий корпус, охватывающий днище, крышу и боковые поверхности модуля. В число трех упомянутых модулей входят модуль сбора данных наблюдения и управления, содержащий аппаратуру управления и наблюдения, а также связанные с ним каналами связи и управления испытательный модуль с размещенными в нем испытываемым объектом, контрольно-измерительными приборами и испытательным оборудованием, включающим компрессор и установленный между компрессором и испытываемым объектом ресивер, посредством которого компрессор подключен к испытываемому объекту, и модуль хранения газовой испытательной среды со встроенными в него емкостями для хранения газовой испытательной среды. Причем последние два из упомянутых модулей соединены между собой трубопроводом подачи и возврата газовой испытательной среды, один конец которого присоединен к емкостям для хранения газовой испытательной среды в модуле хранения и распределения газовой испытательной среды, а его другой конец - к компрессору в испытательном модуле. При этом трубопровод подачи и возврата газовой испытательной среды оснащен двумя байпасными линиями, подключенными параллельно с компрессором к ресиверу за компрессором и к трубопроводу перед компрессором. Причем в одну байпасную линию встроен фильтр с запорной арматурой на его входе и выходе, а в другую встроен регулирующий клапан подачи газовой испытательной среды.

Выполнение мобильного стенда для пневматических испытаний, состоящим по меньшей мере из трех конструктивно независимых транспортабельных модулей, включающих модуль сбора данных наблюдения и управления, содержащий аппаратуру управления и наблюдения, а также связанные с ним каналами связи и соединенные между собой испытательный модуль с установленным в нем испытываемым объектом и испытательным оборудованием и модуль хранения и распределения газовой испытательной среды со встроенными в него емкостями для хранения газовой испытательной среды, позволяет рационально разместить модуль сбора данных наблюдения и управления по отношению к остальным модулям на полигоне при подготовке испытаний и благодаря этому обеспечить безопасность персонала в модуле сбора данных наблюдения и управления при проведении испытаний испытываемого объекта при повышенных (свыше 63 МПа) уровнях давления газовой испытательной среды, что улучшает эксплуатационные характеристики стенда.

Наличие в трубопроводе подачи и возврата испытательной среды двух байпасных линий, подключенных параллельно с компрессором, в одном из которых встроен фильтр с запорной арматурой на входе и выходе из него, а другой - регулирующий клапан, обеспечивает возможность повторного (многократного) использования газовой испытательной среды при возврате ее в емкости для хранения через упомянутый фильтр, а также плавное выравнивание давления в модуле хранения и распределения и в испытываемом объекте, благодаря чему улучшаются эксплуатационные характеристики стенда.

Сущность предполагаемого изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 2 схематично показан состав модулей мобильного стенда для пневматических испытаний, их схематическое расположение в рабочем положении в условиях полигона и функциональные связи между модулями, на фиг. 3 - испытательный модуль с расположенными в нем испытываемым объектом и испытательным оборудованием, а фиг. 4 - модуль хранения и распределения испытательной среды.

Мобильный стенд для пневматических испытаний состоит по меньшей мере из трех конструктивно независимых транспортабельных модулей 1, 2 и 3 (фиг. 2), имеющих замкнутый жесткий корпус 4, охватывающий днище, крышу и боковые поверхности модуля (фиг. 2, 3). В число упомянутых модулей входят модуль сбора данных наблюдения и управления 1, содержащий аппаратуру сбора данных, управления и наблюдения 5 (фиг. 2), а также связанные с ним каналами связи и управления 6 испытательный модуль 2 с установленным в нем испытываемым объектом 7 (фиг. 3) и модуль хранения и распределения газовой испытательной среды 3, в котором встроены емкости 8 для хранения газовой испытательной среды (фиг. 2, 4). В испытательном модуле 2 размещены также контрольно-измерительные приборы 9 и испытательное оборудование, включающее компрессор 10 и ресивер 11, посредством которого компрессор 10 подключен к испытываемому объекту 7 (фиг. 3). Испытательный модуль 2 и модуль хранения и распределения газовой испытательной среды 3 соединены между собой трубопроводом подачи и возврата 12 газовой испытательной среды (фиг. 2), один конец которого присоединен к емкостям 8 для хранения газовой испытательной среды в модуле хранения и распределения 3 газовой испытательной среды, а его другой конец - к компрессору 10, в испытательном модуле 2 (фиг. 2, 3, 4). Трубопровод подачи и возврата 12 газовой испытательной среды оснащен двумя байпасными линиями 13 и 14, подключенными параллельно с компрессором 10 к ресиверу 11 за компрессором 10 и к трубопроводу подачи и возврата 12 газовой испытательной среды перед компрессором 10. Причем в байпасную линию 13 встроен фильтр 15 с запорной арматурой на его входе 16 и на выходе 17, а в другую байпасную линию 14 встроен регулирующий клапан подачи 18 газовой испытательной среды (фиг. 3).

Мобильный стенд для пневматических испытаний работает следующим образом.

В исходном состоянии все три модуля 1, 2 и 3 мобильного испытательного стенда, включая модуль сбора данных наблюдения и управления 1, испытательный модуль 2 и модуль хранения и распределения испытательной среды 3, находятся на производственном предприятии в режиме хранения, будучи защищенными от внешних загрязняющих факторов и температурных перепадов (на рисунке не показано).

При подготовке к проведению испытаний выполняются мероприятия в условиях производственного предприятия, при которых в испытательный модуль 2 устанавливается испытываемый объект 7 и фиксируется посредством штатного крепления (на рисунке не показано). Производится заправка емкостей 8 газовой испытательной средой в модуле хранения и распределения 3. Испытываемый объект 7 оснащается контрольно-измерительными приборами 9, а испытательный модуль 2 - аппаратурой сбора данных, управления и наблюдения 5.

Для проведения испытаний стенд транспортируется на полигон автотранспортом, где модули 1, 2 и 3 мобильного испытательного стенда устанавливаются (фиг. 2) с выполнением следующих условий. Испытательный модуль 2 и модуль хранения и распределения испытательной среды 3 размещаются на близком расстоянии друг от друга, а модуль сбора данных наблюдения и управления с персоналом 1 отделяется от указанных модулей 2 и 3 и располагается на безопасном от них расстоянии.

После подключения всех модулей стенда к источнику силового электроснабжения (на рисунке не показано) подключаются каналы связи и управления 6, соединяющие контрольно-измерительные приборы 9 на испытываемом объекте 7 с аппаратурой сбора данных, управления и наблюдения 5 в модуле 1 сбора данных наблюдения и управления (фиг. 2).

Затем выполняется монтаж участков трубопровода 12 подачи и возврата испытательной среды вне модулей 2 и 3 (фиг. 2). Подается газовая испытательная среда в испытываемый объект 7 через трубопровод 12 подачи и возврата испытательной газовой среды. При этом запорный клапан на входе 19 в компрессор 10 закрыт и закрыты запорные клапаны 16 и 17 на байпасной линии 13 (фиг. 3). Регулирующий клапан 18 путем частичного открытия обеспечивает постепенное повышение давления в испытываемом объекте 7 до его выравнивания с давлением в емкостях 8 для хранения газовой испытательной среды в модуле 3 хранения и распределения газовой испытательной среды. Дальнейшее повышение давления в испытываемом объекте 7 обеспечивается компрессором 10. Для этого все запорные клапаны 16 и 17 на байпасной линии 13 и регулирующий клапан 18 на байпасной линии 14 закрываются. Открывается запорный клапан 19 на входе в компрессор 10 и производится запуск компрессора 10. После достижения давления в испытываемом объекте 7, при котором проводятся испытания, компрессор 10 останавливают с одновременным закрытием запорного клапана 19 на входе в компрессор (фиг. 3).

В итоге выполнения указанных выше операций стенд готов к испытаниям.

После завершения испытаний испытательная газовая среда через байпасную линию 13 и трубопровод подачи и возврата газовой испытательной среды 12 возвращается в емкости 8 модуля 3, проходя очистку в фильтре 15 (фиг. 3). Затем разобщают функциональные связи между модулями 1, 2 и 3 и производится их погрузка на автотранспорт с доставкой на предприятие и приведением указанных модулей в исходное состояние для хранения.

Предлагаемый мобильный стенд для пневматических испытаний обладает улучшенными эксплуатационными характеристиками в части обеспечения возможности безопасного проведения испытаний при более высоких давлениях газовой испытательной среды, чем в прототипе, и возможности многократного использования имеющегося запаса газовой испытательной среды в модуле хранения, что выгодно отличает его от прототипа.

Изобретение относится к области мобильных стендов для пневматических испытаний нефтегазового оборудования, может быть использовано для испытаний в условиях полигона. Мобильный стенд для пневматических испытаний по изобретению выполнен в виде по меньшей мере трех конструктивно независимых транспортабельных модулей, имеющих замкнутый жесткий корпус, охватывающий днище, крышу и боковые поверхности модуля. В число трех упомянутых модулей входят модуль сбора данных наблюдения и управления, содержащий аппаратуру управления и наблюдения, а также связанные с ним каналами связи и управления испытательный модуль с размещенными в нем испытываемым объектом, контрольно-измерительными приборами и испытательным оборудованием, включающим компрессор и установленный между компрессором и испытываемым объектом ресивер, посредством которого компрессор подключен к испытываемому объекту, и модуль хранения газовой испытательной среды со встроенными в него емкостями для хранения газовой испытательной среды. Причем последние два из упомянутых модулей соединены между собой трубопроводом подачи и возврата газовой испытательной среды, один конец которого присоединен к емкостям для хранения газовой испытательной среды в модуле хранения и распределения газовой испытательной среды, а его другой конец - к компрессору в испытательном модуле. При этом трубопровод подачи и возврата газовой испытательной среды оснащен двумя байпасными линиями, подключенными параллельно с компрессором к ресиверу за компрессором и к трубопроводу перед компрессором. Технический результат - создание мобильного стенда для пневматических испытаний, обладающего улучшенными эксплуатационными характеристиками в части обеспечения возможности безопасного проведения испытаний при высоких давлениях газовой испытательной среды и возможности многократного использования имеющегося запаса газовой испытательной среды в модуле хранения. 4 ил.

Мобильный стенд для пневматических испытаний, характеризующийся тем, что он выполнен в виде, по меньшей мере, трех конструктивно независимых транспортабельных модулей, имеющих замкнутый жесткий корпус, охватывающий днище, крышу и боковые поверхности модуля, в числе которых модуль сбора данных наблюдения и управления, содержащий аппаратуру управления и наблюдения, а также связанные с ним каналами связи и управления испытательный модуль с размещенными в нем испытываемым объектом, контрольно-измерительными приборами и испытательным оборудованием, включающим компрессор и установленный между компрессором и испытываемым объектом ресивер, посредством которого компрессор подключен к испытываемому объекту, и модуль хранения газовой испытательной среды со встроенными в него емкостями для хранения газовой испытательной среды, причем последние два из упомянутых модулей соединены между собой трубопроводом подачи и возврата газовой испытательной среды, один конец которого присоединен к емкостям для хранения газовой испытательной среды в модуле хранения и распределения газовой испытательной среды, а его другой конец - к компрессору в испытательном модуле, при этом трубопровод подачи и возврата газовой испытательной среды оснащен двумя байпасными линиями, подключенными параллельно с компрессором к ресиверу за компрессором и к трубопроводу перед компрессором, причем в одну байпасную линию встроен фильтр с запорной арматурой на его входе и выходе, а в другую встроен регулирующий клапан подачи газовой испытательной среды.