Устройство для испытания изделий внутренним давлением Советский патент 1989 года по МПК G01M3/02 

1

(61) 1270598

(21)4350092/25-28

(22)27.10.87

(46) 15.07.89. Бюл. № 26

(71)Горьковская научно-исследовательская лаборатория испытания материалов и Горьковский институт инженеров водного транспорта

(72)Н.Ф.Хохлов, С.И.Смирнов, А.В.Киселев и Г.Г.Тарабрин (53) 620.165.20 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 1270598, кл. G 01 М 3/02, 1985.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к контролю герметичности элементов нефтепро- водов и позволяет расширить эксплуатационные возможности путем обеспечения регистрации момента разгерметизации и контроля роста трещин. Устройство содержит последовательно соединенные источник I высокого давления, источник 2 испытательной среды, насос 3, фильтр 5, клапаны 6,7, систему 8 охлаждения, гидроаккуму

Изобретение относится к контролю герметичности элементов нефтепроводов и позволяет расширить эксплуатационные возможности путем обеспечения регистрации момента разгерметизации и контроля роста трещин. Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 высокого давления, источник 2 испытательной среды, насос 3, фильтр 5, клапаны 6, 7, систему 8 охлаждения, гидроаккумулятор 9, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11, реле 12 давления, временной блок 13 и блок 16 управления электродвигателем 4. Временной блок 13 дополнительно содержит последовательно соединенные элемент 26 удвоения четверти цикла, элемент 27 сравнения и интегральный элемент 25 удлинения цикла. В процессе работы в элемент 27 сравнения поступает сигнал с элемента 26 удвоения четверти цикла о теоретическом времени подъема давления, а с реле 12 давления - реальное время. Сигналы сравниваются между собой. По результатам сравнения судят о разгерметизации или герметичности изделия 20. В последнем случае реальная разница времен запоминается интегральным элементом 25, который по достижении пороговой величины также останавливает устройство. 1 ил.

L.J

(Л

g J

4

Ц СО

;о о кэ

гасЬ

14)

.)

лятор 9, разделитель 10 сред, подя- ной фильтр 11,реле 12 давления, временной блок 13 и блок 16 управления электродвигателем 4, Временной блок 13 дополнительно содержит последовательно соединенные элемент 26 удвоения четверти цикла, элемент 27 сравнения и интегральный элемент 25 удл инсния цикла. В процессе работы в элемент 27 сравнения поступает сигнал с элемента 26 удвоения четверти

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет кон:тро лировать герметичность и усталостную прочность элементов нефтепроводов, работающих в длительном режиме, и является усовершенствованием устрой- ств а по авт.св. № 1270598.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения регистрации момента разгерметизации и контроля роста трещин.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для испытаний изделий внутренн1 м давлением содержит последовательно соединенные источник 1 высокого давления, истонник 2 испытательной жидкости, насос 3 с электродвигателем 4, фильтр 5, редукционный клапан 6, электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения,

гццроаккумулятор 9, разделитель 10 сред, водяной фильтр П, реле 12 давления, временной блок 13, включающий параллельно соединенные реле 14 времени подъема давления и блок 15 переключения, блок 16 управления электродвигателем 4, выход которого соединен со входом электродвигателя 4. Второй выход временного блока 13 соединен с вторым входом электромагнитного клапана 7. Устройство также содержит 17 выбора режима, включающий последовательно соединенные второе реле 18 времени подъема давления и схему 19 сравнения. Вход блока 17 выбора режима соединен с входом временного блока 13, а выход - с входом блока 16 управления электродвигателем. Второй выход редукционного клапана 6 соединен

цикла о теоретическом времени подъе ма давления, а с реле 12 давления - реальное время. Сигналы сравниваются между собой. По результатам сравнения судят о разгерметизации или герметичности изделия 20. В последнем случае реальная разница времен запоминается интегральным элементом

25, который по достижении пороговой величины также останавливает устройство. 1 ил.

с источником 2 испытательной жидкости. Испытуемое изделие 20 соединяется с входом реле 12 давления. Устройство содержит блок 21 аккумулирования давления, состоящий из электромагнитного клапана 22 и электроконтактного манометра 23 и последовательно

соединенного с электромагнитным клапаном 22 гидроаккумулятора 24. Гидравлический вход и выход блока 21 аккумулирования давления соединен с выходом фильтра 5. Временной блок 13

дополнительно содержит интегральный элемент 25 удлинения цикла, элемент 26 удвоения четверти цикла, вход которого соединен с реле 12 давления испытываемого изделия, а вы-

ход - с элементом 27 сравнения, а

вход интегрального элемента 25 удлинения цикла соединен с элементом 27 сравнения, а выход соединен с блоком 16 управления электродвигателя.

Устройство работает следующим об разом.

Масло из источника 2 испытательной жидкости поступает в насос 3. Подпор жидкости при этом обеспечивается источником 1 высокого давления. Нагружение изделия 20 осу1 1ествляется следующим образом. Одновременно с выключением электродвигателя 4 открывается электромагнитный клапан 7 и

закрывается электромагнитный клапан 22. Масло под давлением проходит через фильтр 5 и редукционный клапан 6, предохраняющий систему от высокого давления, клапан 7 и систему 8 охлаждения и поступает в полость гидроаккумулятора 9. Под действием давления масла диафрагма прогибается и начинает вытеснять эмульсию (воду и масло) и

5 IA93902

второй полости гидроаккумулятора 9 в

безпоршневой разделитель 10 сред (эмульсия/вода) и водяной фильтр 1 создавая тем самым давление в изделии 20. При достижении заданного уровня внутреннего давления в из - делии 20 срабатывает реле 12 давления, сигнал с которого поступает «а временной блок 13, в том числе и на элемент 26 удвоения четверти цикла и блок 17 выбора режима.

В блоке 17 выбора режима (схема 19 сравнения) происходит сравнение двух времен - времени tna подъема давления, поступающего с реле 18, и постоянной времени t.g электродвигателя 4. Если t

то блок

ng -одвиг 17 выбора режима выдает сигнал на

остановку электродвигателя 4, который вновь включается в момент падения давления в изделии 20 до минимального. Это повторно-кратковременный режим работы устройства. Если tpa oienr блок 17 выбора режима не выдает сигнал на остановку электродвигателя 4, который продолжает работать и во время сброса давления В течение этого времени масло циркулирует по контуру источник 2 испытательной жидкости - насос 3 - фильтр 5 - блок 21 аккумулирования давления (при достижении заданного давления аккумулирования блок 21 отключается) - редукционный клапан 6 - источ- тизация изделия 20 и с элемента 27

/ч .. -тОЭ

ник 2. Это длительный режим. При этом гидроаккумулятор 24 работает в режиме накопителя энергии газа в отличие от работы гидроаккумулятора 9, работающего в режиме разделителя сред масло/вода. При включении блока 21 энергия электродвигателя 4 и на - coca 3, которая ранее шла на преодоление- сопротивления редукционного

сравнения идет сигнал через ральный элемент 25 удлинения цикла на блок 16 управления электродвигат лем на его отключение. Если разница 40 во временах в цикле меньше 10-15%, может случиться малая разгерметизация и отключение не произойдет, тог да сигнал разбаланса с элемента 27 сравнения поступает на интегральный

клапана 6, заряжает гидро ккумулятор s элемент 25 удлинения цикла, который

24 блока 21 до давления, выставленного на электромаг гитном клапане 22. В период подъема давления при включении электромагнитного клапана 7

суммирует за каждый цикл данные удлинения, и при достижении некоторого критического времени произойдет отключение устройства. Критическое

на подъем давления вся аккумулирован- время определяется параметрами гидроная энергия гидроаккумулятора 24 идет на создание давления в изделии 20. В зависимости от запасенной энергии в гидроаккумуляторе 24 можно создавать скорости нарастания нагрузки в изделии 20 в широком диапазоне. При этом не имеет места до- | полнительный расход электроэнергии и перегрев масла в системе нагнетания.

аккумулятора 9 из условия,что за данный промежуток времени диафрагма гидроаккумулятора 9 не получит максимального прогиба, или если гидро- сг аккумулятор 9 поршневой, его плавающий поршень не займет одно из крайних положений.

Таким образом, введение элемента 26 удвоения четверти цикла и интег6

При создании в испытываемом изделии 20 циклов с различными скоростями нагрузки, а следовательно, и разными временами цикла при длительном режиме эксплуатации устройства сигнал с изделия 20 на подъеме давления через реле 12 давления поступает на элемент 26 удвоения четверти цикла,

происходит удвоение времени четверти цикла нагружения или аппроксимация кривой нагружения прямой линией. Если изделие 20 не получило разгерметизации, то кривая аппроксима5 ции удвоенной четверти цикла прак «-тически совпадает с реальной кривой нагружения. Если изделие 20 получило разгерметизацию, то наблюдается расхождение в этих кривых И оно

0 тем больше, чем болыие рйзгермети-- зация.

С реле 12 давления на элемент 26 подается сигнал о времени четверти цикла - Т. С элемента 26 удвоения

5 четверти цикла на элемент 27 сравнения поступает сигнал удвоенного времени 2Т, который сравнивается с реальным временем цикла 2Т , поступающим с реле 14 времени подъема дав0 ления. Таким образом, в каждом цикле происходит сравнение реального времени цикла и аппроксимированного времени цикла. При достижении или разницы 10-15% происходит разгермесравнения идет сигнал через ральный элемент 25 удлинения цикла на блок 16 управления электродвигателем на его отключение. Если разница 40 во временах в цикле меньше 10-15%, f может случиться малая разгерметизация и отключение не произойдет, да сигнал разбаланса с элемента 27 сравнения поступает на интегральный

суммирует за каждый цикл данные удлинения, и при достижении некоторого критического времени произойдет отключение устройства. Критическое

аккумулятора 9 из условия,что за данный промежуток времени диафрагма гидроаккумулятора 9 не получит максимального прогиба, или если гидро- аккумулятор 9 поршневой, его плавающий поршень не займет одно из крайних положений.

Таким образом, введение элемента 26 удвоения четверти цикла и интегрального элемента 25 удлинения цикла позволяет повысить надежность устройства для испытания изделий внутренним давлением при длительном режиме эксплуатации в условиях имитации эксплуатационных нагрузок трубопро- гвода, а также расширить эксплуатационные возможности за счет обеспечения . регистрации момента разгерметизации ц роста трещин, для чего необходимо блокировать отклонения устройства после получения сигнала от элемента 27 сравнения. Формула изобретения

Устройство для испытания изделий внутренним давлением по авт. св.

№ 1270598, отличаю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения регистрации момента разгермети зации и контроля роста трещи,н, временной блок дополнительно включает последовательно соединенные элемент удвоения четверти цикла, элемент

сравнения и интеграторный элемент удлинения цикла, выход последнего является выходом временного блока, вход элемента удвоения четверти цикла является входом временного блока, выход блока переключения соединен с вторым входом элемента сравнения , а вход - с выходом элемента удвоения четверти цикла.