Устройство для испытания изделий внутренним давлением Советский патент 1990 года по МПК G01M3/02 G01N3/36 

Изобретение откосится к испытательной технике и позволяет контролировать герметичность и усталостную прочность элементов нефтепроводов, работающих в длительном режиме.

Цель изобретения - повышение долговечности путем исключения повреждения резиновых прокладок гидроаккумулятора при лавинообразном разрушении изделия с одновременным обеспечением фиксации момента разрушения.

На фиг. 1 изображена схема устройства для испытания изделий внутренним давлением; на фиг. 2 - зависимость давления в системе от времени контроля.

Устройство для испытания изделий внутренним давлением содержит последовательно соединенные источник 1 высокого давления, источник 2 испытательной жидкости, насос 3 с электродвигателем 4, фильтр 5, редукционный клапан 6, первый электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения и первый гидроаккумулятор 9. Имеются также последовательно соединенные разделитель 10 сред, водяной фильтр 11, первое реле 12 давления, временной блок 13, включающий параллельно соединенные реле 14 времени подъема давления и блок 15 переключения, блок 16 управления электродвигателем, выход которого соединен со входом электродвигателя 4. Второй выход временного блока 13 соединен с управляющим входом первого электромагнитного клапана 7. Устройство также содержит блок 17 выбора режима, включающий последовательно соединенные второе реле 18 времени подъема давления и схему 19 сравнения. Вход блока 17 выбора режима соединен со входом временного блока 13, а выход - со входом блока 16 управления электродвигателем 4. Вторые выходы редукционного клапана 6 и первого электромагнитного клапана 7 соединены с источником 2 испытательной жидкости. Испытуемое изделие 20 соединяется со входом первого реле 12 давления.

Устройство содержит блок 21 защиты при хрупком разрушении, включающий последовательно соединенные второй электромагнитный клапан 22, второй гидроаккумулятор

23, второе реле 24 давления, третий электромагнитный клапан 25. Управляющий вход последнего соединен с управляющим выходом второго реле 24 давления, этот же выход

0 соединен с управляющим входом первого электромагнитного клапана 7 и с входом блока 16 управления электродвигателем. Вход третьего электромагнитного клапана 25 соединен с выходом первого гидроаккумулятора 9, а выход - с входом разделителя 10

5 сред. Управляющий вход второго электромагнитного клапана 22 соединен с выходом первого реле 12 давления.

Устройство работает следующим образом.

Масло из источника 2 испытательной

жидкости поступает в насос 3. Подпор жид0 кости при этом обеспечивается источником 1 высокого давления. Нагружение изделия 20 осуществляется следующим образом.

Одновременно с включением электродвигателя 4 открывается первый электромагнитный клапан 7. Масло под давлением про5 ходит через фильтр 5 и редукционный клапан 6, предохраняющий систему от высокого давления, первый клапан 7 и систему 8 охлаж дения и поступает в полость первого гидроаккумулятора 9. Под действием давле0 ния масла диафрагма прогибается и начинает вытеснять эмульсию (воду и масло), из второй полости первого гидроаккумулятора 9, в беспоршневой разделитель 10 сред (эмульсия/вода) и водяной фильтр 11,созда вая давление в изделии 20. При достиже5 нии заданного уровня внутреннего давлена в изделии 20 срабатывает первое реле 12 давления, сигнал с которого поступает на временной блок 13 и блок 17 выбора режима. Если время подъема давления до задан- юго уровня, устанавливаемого задатчиком

0 давления (не показан), превышает установленное для данного изделия 20, то срабатывает реле 14 времени подъема давления и отключает электродвигатель 4. Превышение установленного времени подъема давления

5 свидетельствует о появлении небольшой разгерметизации, и отключение электродвигателя 4 предохраняет изделие 20 от дальнейшего разрушения. Если же время подъема давления равно установленному, то блок 13

переключения переключает первый клапан 7, подключая его второй выход к источнику 2 испытательной жидкости. В результате давления масло сбрасывается. Избыток воды поступает из изделия 20 в первый гидро- 5 аккумулятор 9 и давление в изделии 20 падает до минимального. В момент начала сброса давления срабатывает реле 18 времени подъема давления блока 17 выбора режима. В схеме 19 сравнения сравнивается время подъема давления njt с постоянной времени электродвигателя 4 /о™иг. Если tnj touiHr, то блок 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 tn д , то блок 17 выбора режима не выдает сигнал на остановку электродвигателя 4, который продолжает работать и во вре

10

15

ление в пределах 25% не срабатывая и не выдавая сигнал на блок 16 управления электродвигателем, первый и третий электромагнитные клапаны 7, 25. Если происходит лавинное разрушение, давление в испытываемом изделии 20 резко падает до нуля. Происходит разряд второго гидроаккумулятора 23 по цепочке: второй электромагнитный клапан 22, третий электромагнитный клапан 25, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11 и испытываемое изделие 20. При этом разряд давления второго гидроаккумулятора 23 в момент разгерметизации не дает ь давить резиновые прокладки первого гидро аккумулятора 9, т. е. защитить его ся pi рушения.

Вслед за этим процессом при разгерметизации резко меняется давление во вто ром гидроаккумуляторе 23, что ведет к тому, что второе реле 24 давления блока 21 подает одновременно отключающие сигналы на

мя сброса давления. В течение этого времени 20 блок 16, на гидросистемы установки и блок 21

хрупкого разрушения от испытываемого изделия 20, сигнал поступает на третий электромагнитный клапан 25, отключая испытываемое изделие 20 от гидросистемы. Сигнал

масло циркулирует по контуру: источник 2 испытательной жидкости - насос 3 - фильтр 5 - редукционный клапан 6 - бак 2. Это длительный режим работы устройства

Постоянная времени электродвигателя 4 25 поступает одновременно и на первый элек

тромагнитный клапан 7, перебрасывая его u режим сброса давления.

характеризует минимальный интервал времени между переключениями в повторно- кратковременном режиме, при котором электродвигатель 4 не перегревается.

Работа блока 21 основана на свойстве раскрытия не сквозных трещин, инициирующих лавинное разрушение в окрестности максимальной циклической нагрузки.

В первом цикле нагружения на подъеме давления включается второй электромагнитный клапан 22 блока 21, происхоПроисходит вторая фаза разряда второго гидроаккумулятора 23 блока 21 по цепоч- 30 ке: второй гидроаккумулятор 23. второй электромагнитный клапан 22, первый гидроаккумулятор 9, система 8 охлаждения, первый электромагнитный клапан 7, источник 2. Разряжаясь, второй гидроаккумулятор 23 возвращает поршень первого гидроаккумулятодит зарядка воздушной полости второго 35 ра 9 в исходное положение, близкое к исходгидроаккумулятора 23 внутренним давлением до Рраб. Начиная со второго цикла нагружения, второй электромагнитный клапан 22 включает заряженный до Ppafi второй

ному перед разгерметизацией изделия 20.

Таким образом, устройство позволяет четко зафиксировать момент лавинного размомент разрыва.

Формула изобретения

гидроаккумулятор 23 к системе нагнетаниярушения, отключить и защитить установку в

в интервале наиболее вероятного давления

испытания, при котором может произойти лавинное разрушение испытываемой конструкции 20% от Pv. На фиг. 2 показана

Устройство для испытания изделий внут- 45 ренним давлением, содержащее последова тельно соединенные источник высокого давления, источник испытательной жидкости, насос с элекродвигателем, фильтр, редукционный клапан, первый электромагнитный клаточка А подключения блока 21 защиты при хрупком разрушении к системе нагнетания и т. В - момент отключения блока от системы нагнетания.

В каждом цикле испытаний в интервале нагрузки 20% Рраб происходит подключение блока 21 защиты к системе нагнетания.

пан, систему охлаждения и первый гидропан, систему охлаждения и первый гидроЕсли лавинных разрушений нет, то второе 50 аккумулятор и последовательно соединенреле 24 давления блока 21 не выдает сигнал на блок 16 управления электродвигателем на отключение, не переключает первый электромагнитный клапан 7 на сброс давления, не отключает первый гидроаккумулятор 9 от разделителя 10 сред с помощью третьего электромагнитного клапана 25. Второе реле 24 давления блока 21 защиты при хрупком разрушении отслеживает испытательное дав55

ные разделитель сред, водяной фильтр, первое реле давления, временной блок, блок управления электродвигателем, выход которого соединен с входом электродвигателя, второй выход временного блока соединен с управляющим входом первого электромагнитного клапана, блок выбора режима, вход которого соединен с входом временного блока, а выход - с входом блока управления элек

ление в пределах 25% не срабатывая и не выдавая сигнал на блок 16 управления электродвигателем, первый и третий электромагнитные клапаны 7, 25. Если происходит лавинное разрушение, давление в испытываемом изделии 20 резко падает до нуля. Происходит разряд второго гидроаккумулятора 23 по цепочке: второй электромагнитный клапан 22, третий электромагнитный клапан 25, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11 и испытываемое изделие 20. При этом разряд давления второго гидроаккумулятора 23 в момент разгерметизации не дает ь давить резиновые прокладки первого гидро аккумулятора 9, т. е. защитить его ся pi рушения.

Вслед за этим процессом при разгерметизации резко меняется давление во вто ром гидроаккумуляторе 23, что ведет к тому, что второе реле 24 давления блока 21 подает одновременно отключающие сигналы на

0 блок 16, на гидросистемы установки и блок 21

Происходит вторая фаза разряда второго гидроаккумулятора 23 блока 21 по цепоч- ке: второй гидроаккумулятор 23. второй электромагнитный клапан 22, первый гидроаккумулятор 9, система 8 охлаждения, первый электромагнитный клапан 7, источник 2. Разряжаясь, второй гидроаккумулятор 23 возвращает поршень первого гидроаккумулятора 9 в исходное положение, близкое к исходному перед разгерметизацией изделия 20.

Таким образом, устройство позволяет четко зафиксировать момент лавинного разрушения, отключить и защитить установку в

момент разрыва.

Формула изобретения

пан, систему охлаждения и первый гидроаккумулятор и последовательно соединен

ные разделитель сред, водяной фильтр, первое реле давления, временной блок, блок управления электродвигателем, выход которого соединен с входом электродвигателя, второй выход временного блока соединен с управляющим входом первого электромагнитного клапана, блок выбора режима, вход которого соединен с входом временного блока, а выход - с входом блока управления электродвигателем, вторые выходы редукционного клапана и первого электромагнитного клапана соединены с источником испытательной жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности с одновременным обеспечением фиксации момента разрушения, оно снабжено блоком защиты, выполненным в виде последовательно соединенных второго электромагнитного клапана, второго гидроаккумулятора и второго реле давления, третьего электромагнитного кла

пана, управляющий вход которого соединен с управляющим выходом второго реле давления, последний соединен с входом блока управления электродвигателя и управляющим входом первого электромагнитного клапана, вход третьего электромагнитного клапана соединен с выходом первого гидроаккумулятора, выход - с входом разделителя сред, а управляющий вход второго электромагнитного клапана соединен с выходом первого реле давления.

Изобретение относится к контролю герметичности и усталостной прочности деталей нефтепроводов и позволяет повысить долговечность и обеспечить фиксацию момента разрушения изделия. Устройство содержит последовательно соединенные источник 2 испытательной жидкости, насос 3 с электродвигателем 4, редукционный клапан 6, первый электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения, первый гидроаккумулятор 9, третий электромагнитный клапан 25, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11, первое реле 12 давления, временной блок 13, блок 16 управления электродвигателем. Выход последнего соединен с входом электродвигателя 4. Имеется блок 17 выбора режима, соединенный последовательно с временным блоком 13. Блок 21 защиты выполнен в виде последовательно соединенных второго электромагнитного клапана 22, второго гидроаккумулятора 23 и второго реле 24 давления. Управляющий выход последнего соединен с управляющими входами третьего электромагнитного клапана 25, первого электромагнитного клапана 7 и входом блока 16 управления электродвигателя. Управляющий вход второго электромагнитного клапана 22 соединен с выходом первого реле 12 давления, а управляющий вход первого клапана 7 с вторым выходом временного блока 13. Вторые выходы клапанов 6 и 7 соединены с входом источника 2 испытательной жидкости. При работе устройства второй гидроаккумулятор 23 заряжается при первом цикле нагружения изделия 20, при последующих циклах он подключается клапаном 22 в зоне давления, при котором возможно разрушение изделия. При разрушении второй гидроаккумулятор 23 разряжается на изделие, при этом отключается третий клапан 25, переключается первый клапан 7, изделие оказывается изолированным от системы нагружения, а жидкость сбрасывается в источник 2 испытательной жидкости и поршень первого гидроаккумулятора 9 возвращается в исходное положение. 2 ил.

Фиг. 2