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

Устройство относится к испытательной технике, а именно к контролю гер- метичнос и и усталостной прочности элементов нефтепроводов, работающих преимущественно в длительном режиме.

Известно нагружающее устройство, позволяющее снизить электрозатраты и содержащее блок аккумуляции давления, выполненный в виде последователь но соединенных гидроаккумулятора и клапана, подключенного к системе нагнетания давления.

Недостатком конструкции является относительно низкий коэффициент по- лезного действия по аккумуляции энер 1гии, поскольку блок аккумуляции работает только в одном режиме испытаний (длительном), когда испытываются малые объемы испытываемых элементов

Цель изобретения х снижение энергозатрат за счет более полнбй аккумуляции энергии, идущей на испытания в разных режимах испытаний

Указанная цель достигается тем, что известное устройство дополнительно снабжено последовательно соединенными третьим и четвертым электромаг- битными клапанами., третьим гидроаккумулятором, вторым реле давлений и пер еым блоком сравнения, последовательно соединенными третьим реле давления, вторым блоком сравнения, выход второго гидроаккумулятора соединен с входом третьего реле давления, второй выход второго блока сравнения соединен с управляющим входом второго электромагнитного клапана, первый выход первого блока сравнения соединен с управляющими входами третьего и четвертого электромагнитных клапанов, второй вход - с выводом первого реле давлений, управляющий вход четвертого электромагнитного клапана соединен также с вторым выходом временного блока, вход третьего электромагнитного клапана соединен с выходом водяного фильтра, а выход - с входом первого реле давления.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство для испытания изделий внутренним давлением содержит последовательно соединенные источник 1 высокого давления, источник 2 испытательной жидкости, насос 3 с элект- родвигателем k, фильтр 5, редукционный клапан 6, электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения, гидро

0

Q

5

5

0

5

0

5

0

аккумулятор 9, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11, реле 1. 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 входим клапзна 7. Устройство также содержит блок 17 выбора режима, включающий последовательно соединенные второе реле 18 времени подъе ма давления и схему 19 сравнения. Вход блока 17 выбора режима соединен с входом временного блока 13 а выход - с аходом блока 16 управления электродвигателем Ь. Второй выход редукционного клапана 6 соединен с источником 2 испытательной жидкости. Испытуемое изделие 20 соединяется с входом реле 12 давления.

Устройство содержит блок 21 аккумуляции давления в длительном режиме испытаний, состоящий из электромагнитного клапана 22 и электроконтактного манометра 23, последовательно с электромагнитным клапаном соединен гидроаккумулятор 2k, Гидравлический вход и выход блока 21 аккумуляции давления соединен с выходом фильтра 5. При этом устройство дополнительно содержит блок 25 аккумуляции в виде последовательно соединенных двух электромагнитных клапанов 28 и 32, гидроаккумулятора 29 с реле 30 давления, блоками 31 и 27 сравнения, реле 26 давления.

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 осуществляется следующим образом. Одновременно с включением электродвигателя Ц открывается электромагнитный клапан 7. Масло под давлением проходит через фильтр 5 в редукционный клапан 6, предохраняющий систему от высокого давления, клапан 7, систему охлаждения 8 и поступает в полость гидроаккумулятора 9. Под действием давления мае- яа диафрагма прогибается и начинает вытеснять масло из второй полости гидроаккумулятора 9 в беспоршневой разделитель 1C сред масло/вода через во5

дяной фильтр 11, электромагнитный клапан 28, создавая тем самым давление в изделии 2П.

При достижении заданного уровня внутреннего давления Б изделии 20 срабатывает реле 12 давления, CHI- нал с которого поступает на временный блок 13. Если время подъема давления до заданного уровня, устанавлваемого задатчиком давления (не показан), не превышает установленное для данного изделия 20, то срабатывает реле k времени подъема давления и отключает электродвигатель 4.

Превышение установленного времени подъема давления свидетельствует

о появлении разгерметизации, и отклю- чение электродвигателя 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 изделия 20 в беспоршневой разделитель 10 сред, оттуда масло поступает в гидроаккумулятор 9, давление в изделии 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 tn л с постоянной- времени электродвигателя kt0.t,v

Если t Пл то блок 17 выбора режима выдает сигнал на остановку электродвигателя , который вновь включается в момент падения давления в изделии 20 до минимального. Это повторно-кратковременный режим работы устройства.

Если tn,t0 то блок 17 выбора режима не выдает сигнал на останов ку электродвигателя , 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 испытний.

Аккумуляция энергии при испытания достигается следующей работой блока 25 аккумуляции.

5

8 момент начала сброса давления из испытываемого элемента 20 открывается электромагнитный клапан 32 и закрывается электромагнитный клапан 28, происходит заряд гидроаккумулятора 29 по цепочке: испытываемый элемент 20, электромагнитный клапан 32, гидроаккумулятор 29. При выравнива- нии давлений в гидроаккумуляторе 29 л испытываемом изделии 20 закрывается электромагнитный клапан 32 и открывается электромагнитный клапан 28. Управление клапанами 28 и 32 осущест- 5 вляется блоком 27 сравнения, управляемым реле 30 давления гидроаккумулято- ра 29 и реле 12 испытываемого элемента 20. Состояние блока 25, когда гидроаккумулятор 29 заряжен до рабочего испытательного давления,являет- ся исходным при работе его в разных испытательных режимах - без блока 21 аккумуляции при повторно-кратко- временном режиме и с блоком аккумуляции при длительном режиме испытаний.

При повторно-кратковременном режиме испытаний блок аккумулирования работает следующим образом.

В момент начала второго цикла нагнетания давления в испытываемый элемент 20 включается электромагнитный клапан 32s происходит разряд гидроаккумулятора 29 в испытываемую трубу по цепочке: гидроаккумулятор 29, электромагнитный клапан 32, испытываемое изделие 20, при этом запасенная энергия гидроаккумулятора 29 идет на создание давления в изделии 20. В момент, когда давления в гидроаккумуляторе 29 и испытываемом элементе 20 выравниваются, блок 27 сравнения выдает сигнал электромагнитному клапану 32 на отключение блока 25 аккумуляции от испытываемого элемента 20. Нагружение изделия 20 до испытываемого давления продолжается через общую магистраль при включенном электромагнитном клапане 28. На сбросе давления все повторяется сначала.

При работе в длительном ре-жиме испытаний, когда электродвигатель k и насос 3 работают постоянно, блок 25 аккумуляции находится в исходном состоянии (после первого подъема дав- 5 ления гидроаккумулятор 29 заряжен, блок аккумуляции аккумулирует энергию) - на сбросе давления из испытываемого элемента. В момент начала вто0

0

5

0

рого цикла нагнетания, когда давление в испытываемом изделии упадет до минимального,включаются электромагнитный клапан 7 и электромагнитный клапан 32. Работающий насос 3, блок 21 аккумуляции и блок 25 аккумуляции оказываются подсоединенными к испытываемому изделию 20. Происходит зарядка давлением изделия 2С из .трех, источников. При выравнивании давлений в гидроаккумуляторе 29, ис- пытываемом изделии 20 и гидроаккумуляторе 2k блок 27 сравнения отклюи второй гидроаккумулятор, вход бло Ю ка аккумуляции давления соединен с входом редукционного клапана, второ вход которого соединен с источником испытательной жидкости, вход бл ка выбора режима соединен с выходом

мого изделия, а блок 31 сравнения ;отключает блок 21 аккумуляции через электромагнитный клапан 22 от общей магистрали нагнетания. Остается подчает блок 25 аккумуляции от испытывае- 5 реле давления, а выход - с выходом

временного блока, второй выход временного .блока соединен с управляющим входом первого электромагнитног клапана, отличающееся

временного блока, второй выход временного .блока соединен с управляющим входом первого электромагнитног клапана, отличающееся

ключенным к общей магистрали нагнета- 2р тем, что, с целью снижения энергония только работающий насос 3.

Таким образом, посредством введения блока аккумуляции аккумулируется энергия в любом испытательном режиме, что позволяет снизить энерго- | затраты и повысить КПД устройства..

Формула и з о б ре т е н и я

Устройство для испытания изделий внутренним давлением, содержащее последовательно соединенные источник: испытательной жидкости, насос с электродвигателем, фильтр, редукци- j ;омный клапан, систему охлаждения, ;гидроаккумулятор, разделитель сред : и водяной фильтр, последовательно соединенные первое реле давления, временной блок, включающий параллельно соединенные реле времени подъема давления и блок переключения и блок управления электродвигателем, выход | которого соединен с входом электро- ; двигателя, второй выход временного л блока соединен с управляющим входом .

25

30

35

40 I1

45

затрат при различных режимах испыта ния, оно снабжено последовательно соединенными третьим и четвертым электромагнитными клапанами, третьи гидроаккумулятором, вторым реле дав лений и первый блоком сравнения, последовательно соединенными третьи реле давления, вторым блоком сравнения, выход второго гидроаккумулятора соединен с входом третьего реле давления, второй выход второго блока сравнения соединен с управляю щим входом второго электромагнитног клапана, первый выход первого блока сравнения соединен с управляющими входами третьего и четвертого элект ромагнитных клапанов, второй вход - |с выходом первого реле давлений, уп равляющий вход четвертого электрома нитного клапана соединен также с вторым выходом временного блока, вх Третьего электромагнитного клапана единен с выходом водяного фильтра, а выход - с входом первого реле дав ления.

7004078

электромагнитного клапана, блок выбора режима, включающий последовательно соединенные второе реле времени подъема давления и схему срав- HeHHflj и блок аккумуляции давления, включающий последовательно соединен- ные второй электромагнитный клапан

и второй гидроаккумулятор, вход бло- Ю ка аккумуляции давления соединен с входом редукционного клапана, второй вход которого соединен с источником испытательной жидкости, вход блока выбора режима соединен с выходом

реле давления, а выход - с выходом

временного блока, второй выход временного .блока соединен с управляющим входом первого электромагнитного клапана, отличающееся

5

0

5

0 I1

5

затрат при различных режимах испытания, оно снабжено последовательно соединенными третьим и четвертым электромагнитными клапанами, третьим гидроаккумулятором, вторым реле давлений и первый блоком сравнения, последовательно соединенными третьим реле давления, вторым блоком сравнения, выход второго гидроаккумулятора соединен с входом третьего реле давления, второй выход второго блока сравнения соединен с управляющим входом второго электромагнитного клапана, первый выход первого блока сравнения соединен с управляющими входами третьего и четвертого электромагнитных клапанов, второй вход - |с выходом первого реле давлений, управляющий вход четвертого электромагнитного клапана соединен также с вторым выходом временного блока, вход Третьего электромагнитного клапана сб единен с выходом водяного фильтра, а выход - с входом первого реле давления.

Изобретение относится к контролю герметичности и усталостной прочности элементов нефтепроводов, работающих в длительном режиме, и позволяет снизить энергозатраты при раз-,. личных режимах испытания. Устройство содержит систему создания давления в изделии 20, включающую бак 2„с жидкостью, насос 3, фильтр 5, гидроаккумулятор 9 и фильтр 11, Имеются реле 12 давления, временной блок 13, ; блок 17 выбора режима, блок 21 ак- ; кумуляции давления в длительном ме работы и блок 25 акуумуляции давления в кратковременном режиме работы. Анализируя время подъема давления , блок 17 определяет вид работы устройства, в зависимости от этого работает блок 21 или блок 25. В режиме работы блока 21 жидкость цирку- лирует по контуру: изделие 20, клапан 28, фильтр 11, гидроаккумулятор 9, фильтр 5, бак 2. В режиме работы блока 25 жидкость циркулирует по контуру: гидроаккумулятор 29, клапан 32, изделие 20. 1 ил. с 58 С