發(fā)布時間：2020-08-22 07:33

【摘要】：安全閥是一種超壓自動泄放的安全保護裝置,廣泛安裝在各種各類的承壓設備之中,其機械結構動作的穩(wěn)定性與密封的可靠性直接關系到設備能否正常運行。根據我國特種設備行業(yè)制定的規(guī)程要求,所有安全閥每年必須檢驗至少一次~([1])。安全閥密封性能試驗的目的是檢測其泄漏量,以每分鐘泄漏的氣泡數或體積量表示泄漏率~([2])。目前普遍采用的是API Std527~([3])推薦的氣泡法與試驗裝置,這種方法試驗裝置結構簡單,但是可操作性較差,易受實際工況影響,容易產生誤差,工作效率較低。針對這些問題,本文結合傳感技術、微機控制技術與計算機技術,提出了一種新型的安全閥密封試驗數字化測試系統(tǒng)。本文的主要研究內容和創(chuàng)新點如下:(1)研究了安全閥密封試驗氣泡法的測試機理,在理論上對氣泡的體積大小與氣體流量的關系進行數值分析。此外,通過對比實驗,進一步研究了不同因素(氣體流量、管子內徑和水溫)對氣泡法測試精度的影響。通過理論分析與實驗驗證發(fā)現,在氣泡法條件下,生成的氣泡體積受氣體流量(0-30cm~3/min)影響非常微弱,而受管子內徑和水溫的影響較大。這就表明氣泡法是可行的,但是容易受實驗條件和實際工況影響。(2)根據相關標準中對安全閥密封試驗的技術要求和性能指標,提出了安全閥密封試驗數字化測試系統(tǒng)的整體方案,即采用直接測量泄漏氣體流量法代替間接數氣泡法,并且搭建系統(tǒng)整體構架,在此基礎上設計了主要硬件——安全閥密封試驗專用堵蓋,用于堵住安全閥排氣口并收集泄露氣體。(3)基于現代傳感技術與微機測控技術,研究了一個下位機數據采集系統(tǒng),由單片機采集氣體流量傳感器測到的信號,并將信號進行模數轉換,再通過RS-232串口通信將其發(fā)送到計算機管理系統(tǒng)。單片機系統(tǒng)硬件部分主要由電源電路、基本電路、數據采集電路、串口通信電路和應急電路組成。(4)研究了一個安全閥密封試驗的計算機管理系統(tǒng),包括數據庫和管理軟件。在SQL Server 2008數據庫系統(tǒng)中建立了專門的安全閥密封試驗數據庫,用于存放基本信息與試驗測試數據。開發(fā)的管理軟件可實現安全閥信息錄入、生成校驗任務、自動測試并實時顯示、自動保存結果數據、任務審核并生成報告等功能。(5)本文研究的安全閥密封試驗數字化測試系統(tǒng)能夠實現對泄漏氣體的自動化檢測,可以直接測量泄漏氣體的體積流量,并轉化為標況下數值,消除了不同工況條件對測量精度的影響。試驗結束后自動將試驗結果數據保存于密封試驗的數據庫中,便于后期任務審核與報告生成,從而實現安全閥密封試驗的數字化、自動化、無紙化,減少人工誤差,大大提高校驗人員的工作效率。
【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH134
【圖文】：

述工業(yè)的快速發(fā)展，在化工、煉油、核電等行業(yè)中，安全閥的使用家在“十三五”期間積極推進核電建設，必然需要安裝大量的安安全閥作為重要的安全附件，廣泛用于各行業(yè)的承壓設備中，當閥的控制范圍時，安全閥就會自動開啟泄壓、降溫，以保證設備發(fā)生意外，保護設備的運行安全以及操作人員的人身安全。根據2017 年全國共發(fā)生特種設備事故和相關事故 238 起，死亡 251分事故發(fā)生的主要原因是安全附件不起作用，即由于安全閥沒有炸，或者由于安全閥密封不良而造成有毒有害的危險物質泄漏出安全閥對國民經濟發(fā)展、社會安全管理，以及生態(tài)健康保護都至對象安全閥符合《TSGZF001-2006 安全閥安全技術監(jiān)察規(guī)程》彈簧直接載荷式安全閥》里對安全閥的規(guī)定。根據規(guī)定，這里的安或者等于 8mm 的蒸汽鍋爐、壓力容器和壓力管道等設備上所用MPa 的彈簧直接載荷式安全閥[1-2]，具體結構如圖 1-1 所示。

圖 1-2 氣泡法試驗裝置的試驗裝置看似結構簡單，但是根據我國規(guī)程要求必須滿牢固連接，且出口端面和軸線垂直（國內外標準要求一致以下 12.5mm 處（國際標準要求入水 12.7mm）；3 集漏管標準要求外徑 7.9 mm，內徑 6.12mm）。、常州的安全閥校驗站實地調研后發(fā)現，由于待檢驗的、實驗條件等因素影響，對校驗員來說氣泡法試驗裝置的操容易出現人工誤差。同時，這種裝置及檢測方法無法實記錄，工作效率較低。由于這些弊端，導致大部分校驗人覺、視覺試驗來判斷安全閥密封性能是否合格。這種做法的要求，無法保證安全閥的密封性能校驗的準確性。如果會造成管道中介質 跑、冒、滴、漏 的問題，不僅會造成會使安全閥生銹，降低其動作靈敏度，影響開啟壓力的、有毒的氣體或液體，則非常容易發(fā)生危險事故，嚴重

江南大學碩士學位論文究現狀閥密封試驗檢測技術方面，國內的研究人員、學者與工程師主要研壓差法、流量法等方法，具體情況如下：油鉆采系統(tǒng)(上海)有限公司的黃河[6]明了一種氣體泄漏檢測裝置，包底座上的壓力表、截止閥、氣體流量計，具體結構如圖 1-3 所示。全閥性能鑒定設備配套，能有效地檢測安全閥是否有泄漏。壓力表有壓力泄漏以及泄漏壓力的大小，并且能夠根據壓力表的讀數來決氣體的泄放，以防止高壓氣體致使觀測裝置中的水大量飛濺，造成意能夠直觀地看到是否有氣體泄漏，并且能夠量化泄漏量。但是這種夠智能化，無法實現數據的自動記錄、存儲。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李林賢;;安全閥密封試驗壓力體現節(jié)能原則[J];中國特種設備安全;2017年07期

2 孫廣聚;閥門密封試驗標準及方法的分析與探討[J];閥門;1996年04期

3 曲家棣 ,盛賢科 ,王佩珠 ,謝世球 ,竇一康 ,陳仁

本文編號：2800436