Устройство для испытания изделий внутренним давлением Советский патент 1991 года по МПК G01M3/02 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к контролю герметичности и усталостной прочности элементов нефтепроводов, работающих в длительном режиме, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1270598.

Цель изобретения - повышение достоверности путем обеспечения натурных условий нагружения изделий.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 высокого давления, источник 2 испытательной жидкости, насос 3 с электродвигателем 4, фильтр 5,

редукционный клапан 6, электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения, гидроаккумулятор 9, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11, 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 с входом электродвигателя 4. Второй выход блока 13 соединен с вторым входом 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 соединен с входом блока 13,

ю

СА Ю

Ю

а выход - со входом блока 16 управления электродвигателем 4. Второй выход клапана 6 соединен с источником 2, Испытуемое изделие 20 соединяется с входом реле 12 давления. Устройство также содержит блок 21 задания длительности цикла и изменения скорости нагружения в цикле в виде группы параллельно соединенных цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные электромагнитные клапаны 26-29 соответственно, дросселирующие клапаны 2-5 соответственно. Вход блока 21 соединен с выходом фильтра 5 и образован входами дросселирующих клапанов 22-25, выход - с источником 2 и образо- ван гидравлическими выходами клапанов 26-29. Управляющие входы последних образуют вход блока 21 и соединены с выходом реле 12.

Устройство работает следующим обра- зом.

Масло из источника 2 поступает в насос 3. Подпор жидкости при этом обеспечивается источником 1.

Нагруженме изделия 20 осуществляется следующим образом. Одновременно с включением электродвигателя 4 открывается клапан 7. .Масло под давлением проходит через фильтр 5 в клапан 6, предохраняющий систему от высокого давления, клапан 7, систему 8 и поступает в полость гидроаккумулятора 9. Под действием давления масла диафрагма последнего прогибается и начинает вытеснять масло из второй полости гидроаккумулятора 9 в беспоршневой раз- делитель 10 сред масло вода через фильтр 11, создавая тем самым давление в изделии 20. По достижении заданного уровня внутреннего давления в изделии 20 срабатывает реле 12, сигнал с которого поступает на вре- менной блок 13. Если время подьема давления до заданного уровня, устанавливаемого задатчиком давления (не показан), превышает установленное для данного изделия 20, то срабатывание реле 14 отключает электродвигатель 4. Превышение установленного времени подъема давления свидетельствует о появлении разгерметизации и отключение электродвигателя 4 предохраняет изделие 20 от дальнейшего разруше- ния. Если же время подъема давления равно установленному, то блок 15 переключения переключает клапан 7, подключая его второй выход к источнику 2 испытательной жидкости. В результате давления масло сбрасывается. Избыток воды поступает из изделия 20 в беспоршневой разделитель 10, оттуда масло поступает в гидроаккумулятор 9, давление в изделии 20 падает до минимального. В момент начала сброса давления

срабатывает реле 18 блока 17 выбора режима. В схеме 19 сравнивается время подъема давления 1п.д. с постоянной времени электродвигателя 4 to дв. Если tn д to дв., то блок 17 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 т.0.дв , то блок 17 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 - редукционный клапан 6 - источник 2. Это длительный режим.

Имитация эксплуатационных нагрузок нефтепроводов путем задания фиксированных длительностей цикла (имитация нагру- жений разных участков нефтепроводов в условиях трассы, разных диаметров труб, подключения разного количества насосов на НПС и т. д.), с изменяемой скоростью нагружения внутри цикла достигается путем дросселирования потока масла в системе нагнетания давления через дросселирующие клапаны 22-25, управляемые электромагнитными клапанами 26-29.

С помощью блока 21 можно задавать строго фиксированные по длительности циклы нагружения и создавать разные скорости нагружения на отдельных участках цикла нагружения давления.

Перед началом работы дросселирующие клапаны 22-25 (вручную регулируя зазор дросселирования) устанавливают в рабочее положение, которое адекватно следующему подключению насосов (набору давления) в реальном трубопроводе (имеется в виду, что на насосно-перекачивающей станции (НПС) находятся четыре насоса, работающие в общую магистраль нефтепровода). Все клапаны 22-25 отключены клапанами 26-29, работают все четыре насоса НПС, включая один клапан 22 клапаном 26 - работают три насоса на НПС, включены два дросселирующих клапана 23, 24 - работают два насоса на НПС и т. д.

Блок 2t задания фиксированной длительности цикла м изменения скорости нагружения внутри цикла работает следующим образом. В режиме нагнетания давления при работе насоса третья часть рабочей жидкости циркулирует под давлением по контуру: насос 3 - фильтр 5 - клапаны 22-25, источник 2.

Устанавливая различную величину дросселирования клапанов 22-25, можно в широких пределах удлинять цикл, оставляя его длительность строго фиксированной.

Имитация эксплуатационных нагрузок внутри нагружающего цикла (создание разных участков по скорости нагружения) создается путем подключения в определенной последовательности клапанов 22-25, управляемых клапанами 26-29 с реле 12 нз подъеме давления.

Таким образом, введение блока 21 позволяет более точно имитировать эксплуатационные нагрузки в нефтепроводах, а следовательно, более точно оценивать их прочность при испытаниях.

Формула изобретения Устройство для испытания изделий внутреннем до в гением по авт. св. № 1270598, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности путем обеспече- нмя натурных усяоеий нагружения изделий,

оно снабжено блоком задания длительности цикла и изменения скорости нагруженмй в цикле, выполненным в виде группы параллельно соединенных цепей, каждая нз

которых содержит последовательно г оззи- ненные электромагнитный и дроссел - рующий клапаны, управляющие чходы электромагнитных клапанов, соединенные друг с другом, образуют управляющие злектрический вход блока, соединенный с выходом реле давления, гидравлические выходы электромагнитных клапанов, соединенные друг с другом, образуют гидравлический выход блока, соединенный с источником лгпытзтельной среды, зходы дросселирующих клапанов, соединенные друг с другом, образуют гидравлический ЕХОД блока, соединенный с выходом фильтр;.

Изобретение касается контроля герметичности изделия. Целью изобретения является повышение достоверности путем обеспечения натурных условий нагружения изделий. Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 высокого давления, источник 2 испытательной жидкости, насос 3 с электродвигателем 4, фильтр 5, редукционый клапан 6, электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения, гидроаккумулятор 9, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11, реле 12 давления, временной блок 13. Выход последнего соединен через блок 16 управления с электродвигателем 4. Блок 17 выбора режима соединен параллельно с блоком 13. Блок 21 задания длительности цикла и изменения скорости нагружения в цикле выполнен в виде группы параллельно соединенных цепей, каждая из которых содержит последовательно соединенные электромагнитный и дросселирующий клапаны. Гидравлический вход блока 21 соединен с выходом фильтра 5, выход блока 21 - с источником 2. Управляющие входы электромагнитных клапанов 26-29 соединены с выходом реле 12 давления. При испытании изделия 20 блок 17 анализирует время подъема давления и выбирает режим работы электродвигателя 4. Блок 21 путем включения - выключения клапанов 22-25 моделирует включение - выключение насос- но-перекачивающих станций, создавая разные скорости нагружения изделия 20. 1 ил. воен