Устройство для испытания изделий внутренним давлением Советский патент 1991 года по МПК G01M3/02 G01N17/00 

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для контроля герметичности и усталостной прочности элементов нефтепроводов, работающих в длительном режиме.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытания на коррозионную стойкость изделий, заполненных коррозионной средой, с имитацией катодной защиты трубопровода.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

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, 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 временного 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

19сравнения. Вход блока 17 выбора режима соединен с входом временного блока 13, а выход - с входом блока 16 управления электродвигателя 4. Вторые выходы редукционного клапана 6 и электромагнитного клапана 7 соединены с источником 2 испытательной жидкости. Испытуемое изделие

20заполняется коррозионной жидкостью и

4 Ю Ы GO

находится под постоянным давлением Р. Изделие 20 помещается внутрь толстостенной трубы 21, частично заполненной нейтральной жидкостью. Полость изделия 20 соединена с манометром 22, а полость трубы 21 - с выходом водяного фильтра 11. Первый вход блока 23 задания разности пи- тенциалов (БЗРП) соединен со стенкой трубы 21, а второй - со стенкой изделия 20.

Устройство работает следующим образом.

Масло из источника 2 испытательной жидкости поступает в насос 3. Подпор жидкости при этом обеспечивается источником 1 высокого давления. Нагружение изделия 20, находящегося под постоянным давлением PI коррозионной жидкости, осуществляется следующим образом. Одновременно с включением электродвигателя 4 открывается электромагнитный клапан 7, Масло под давлением проходит через фильтр 5 в редукционный клапан 6, предохраняющий систему от высокого давления, клапан 7, систему S охлаждения и поступает в полость гидроаккумулятора 9. Под действием давления масла диафрагма прогибается и начинает вытеснять масло из второй полости гидроаккумулятора 9 в беспоршневой разделитель 10 сред масло/вода, создавая тем самым давление в межтрубном пространстве испытываемого изделия 20 и трубы 21. При достижении заданного уровня внутреннего давления PI в межтрубном пространстве срабатывает реле 12 давления, сигнал с которого поступает на временной блок 13. Если время подъема давления до заданного уровня, устанавливаемого зздатчиком давления (не показан), превышает установленное для данного межтрубного пространства, то срабатывает реле 14 времени подъема давления и отключает электродвигатель А. Превышение установленного времени подъема давления свидетельствует о появлении разгерметизации, и отключение электродвигателя 4 предохраняет изделие 20 от дальнейшего разрушения.

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 полости трубы 21 в беспоршневой разделитель 10 сред, оттуда масло поступает в гидроаккумулятор 9, водяной фильтр, электромагнитный клапан 7, источник 2 испытательной жидкости, давление в полости трубы 21 падает до минимального. В момент начала сброса давления срабатывает реле 18 времени подъема давления блока 7

выбора режима. В схеме 19 сравнения сравнивается время подъема давления tn д с постоянной времени электродвигателя 4 Ьдвиг Если Т.Пд to двиг, то блок 17 выбора

режима выдает сигнал на остановку электродвигателя 4, который вновь включается в момент падения давления в полости трубы 21 до минимального. Это повторнократков- ременный режим работы устройства. Если

0 tn-д to двиг, то 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: ис5 точник 2 испытательной жидкости - насос 3 - фильтр 5 - редукционный клапан б - источник 2. Это длительный режим.

Испытание натурных труб на коррозионную прочность в условиях имитации по0 вторных нагрузок реального трубопровода, реализации на последнем разных электрических потенциалов, имитирующих катодную защиту трубопроводов, осуществляется следующим образом. С помощью БЗРП 23

5 устанавливается определенный электрический потенциал изделия 20 по отношению к толстостенной трубе 21 и осуществляется циклирование внутренним давлением полости трубы 21. При давлении, равном нулю, в

0 этой полости испытываемое изделие находится под максимальным растягивающим напряжением коррозионной среды, соответствующем давлению Pi.

При повышении давления в полости тру5 бы 21 от 0 до PI коррозионная среда вызывает в стенке испытываемого изделия 20 изменение напряжения от максимального, соответствующего Р, до нуля, т. е. в стенке испытываемого изделия 20 наблюдается об0 ратно пропорциональная зависимость между напряжением и давлением в полости трубы 21.

Величину общей коррозии испытываемого изделия 20, не получившего разгерме5 тизации при циклических нагрузках полости трубы 21, оценивают по изменению первоначального давления по показаниям манометра 22 в момент, когда давление в полости трубы 21 равно нулю. Степень раз0 герметизации изделия 20 оценивают по изменению давления в полости трубы 21 и по изменению электропроводности полости трубы 21 в каждом цикле нагружения.

Применение данного устройства позво5 ляет изолировать коррозионную жидкость от системы нагнетания давления установки, следовательно, защитить ее элементы от коррозии, обеспечить циклическое воздействие коррозионной среды на стенку испытываемой трубы и отработать оптимальные

режимы катодной защиты на коррозионную стойкость труб з условиях имитации эксплуатационных нагрузок трубопровода. Формула изобретения Устройство для испытания изделий внутренним давлением по авт. св. № 1270598, отличающееся тем, что, с цепью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения испытаний на коррозионную стойкость изделий, заполненных коррозионной средой, с имитацией катод

ной защиты, оно снабжено манометром, блоком задания разности потенциалов и частично заполненную нейтральной средой замкнутую толстостенную трубу, эыход водяного фильтра соединен с полос г ъю трубы, первый вход блока задания разности потенциалов соединен со стенкой трубы, второй предназначен для соединения сз сгенкой изделия, располагаемого в нейтральней среде, а манометр предназначен для соединения с полостью изделия.

Изобретение относится к контролю герметичности и усталостной прочности элементов нефтепроводов и позволяет расширить эксплуатационные возможности путем обеспечения испытаний на коррозионную стойкость с имитацией катодной защиты. Устройство содержит средство пульсирующего нагружения мажтрубного пространства толстостенной трубы 21 нейтральной жидкостью. Внутри последней расположено изделие 20, полость которого соединена с манометром 22. Блок 23 задания разности потенциалов соединен со стенками трубы 21 и изделия 20. Полость последнего заполнена коррозионной жидкостью. Блок 23 создает имитацию катодной защиты изделия 20. При различных уровнях потенциалов осуществляют пульсирующее нагружение стенки изделия 20 нейтральной жидкостью. Степень коррозионного разрушения определяют в момент равенства давлений на стенки изделия 20 по показанию манометра 22. 1 ил. Ю

i ffn -ЧТЛШ|.

UJ