CN111189629A - 一种水下电控阀门启闭测试试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水下电控阀门启闭测试试验装置及试验方法,包括被试阀门、压力筒、气压加卸载***和水压加卸载***;被试阀门固定安装于压力筒内,与试验控制箱电性连接,试验控制箱控制被试阀门启闭并接收阀位反馈信号,自动记录阀门启闭时间和启闭动作次数;气压加卸载***的输出管路上安装所述被试阀门,向被试阀门提供工作介质压力环境;水压加卸载***的输出管路与压力筒连接,向压力筒内部充水,提供被试阀门所处的水压环境。本发明的试验装置能够模拟阀门所处的真实水压环境条件,具备稳压、调压功能,采用该装置进行水下电控阀门动作寿命试验,可以有效检验水下电控阀门在水压环境条件下的启闭动作特性。
Description
技术领域
本发明涉及阀门试验技术领域,尤其是一种水下电控阀门启闭测试试验装置及试验方法。
背景技术
随着人们对海洋探索的不断深入,勘探、作业范围逐渐由近海、浅海向深海转变,深海资源开发和深海探测依托各种深海装备,需要用到各种水下阀门,水下阀门一般采用远程遥控方式进行控制,以电控阀门居多,工作环境较为恶劣,对阀门的使用寿命和免维护特性要求较高。
与陆上阀门不同,水下电控阀门需长时间在水下工作,直接承受外部海水压力和海水腐蚀,由于不易拆装、检修,对其免维护性要求也较高,一般为非标定制产品,因此,对阀门动作的可靠性要求较高,要求具有更高的使用寿命。在阀门出厂前,需对其进行动作寿命试验,检验阀门的无故障动作次数。现有的水下阀门动作寿命试验,一般不考虑阀门承受的外压,仅在工作介质压力下进行带内压启闭测试,并记录无故障动作次数,与阀门实际使用工况有较大差别,很难保证阀门在水压环境中能够达到要求的无故障动作次数。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种水下电控阀门启闭测试试验装置,能够模拟阀门所处的真实水压环境条件,从而有效检验水下电控阀门在水压环境条件下的启闭动作特性。
本发明所采用的技术方案如下:
一种水下电控阀门启闭测试试验装置,包括被试阀门、压力筒、气压加卸载***和水压加卸载***;所述被试阀门固定安装于压力筒内,与试验控制箱电性连接,试验控制箱控制被试阀门启闭并接收阀位反馈信号,自动记录阀门启闭时间和启闭动作次数;所述气压加卸载***的输出管路上安装所述被试阀门,向被试阀门提供工作介质压力环境;所述水压加卸载***的输出管路与压力筒连接,向压力筒内部充水,提供被试阀门所处的水压环境。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述气压加卸载***包括输气管路,其输出管路上安装所述被试阀门,输气管路上沿输气方向依次是空压机、气路滤器、气路加压阀、第一压力变送器、气路泄压阀、高压气储罐和气路总阀,位于被试阀门下游的输出管路上设有排气***。
所述水压加卸载***包括输水管路,其输出管路与压力筒连通,输水管路上沿输水方向依次设有高压泵、水路加压阀、水路泄压阀、预充阀、水路滤器、水路总阀、第二压力变送器、蓄能器和补压阀。
所述蓄能器内压力设置为高于压力筒内压力。
所述压力筒上方安装与其内部空间连通的附属安全阀、第三压力变送器和排气阀。
一种利用水下电控阀门启闭测试试验装置的试验方法,包括以下步骤:
步骤一:试验前状态:将被试阀门安装、固定在压力筒内,试验装置所有阀门均保持关闭状态;
步骤二:预充水:打开预充阀、水路总阀、补压阀及排气阀,向压力筒内充水,待水从排气阀溢出后关闭排气阀、预充阀;
步骤三:加载水压:打开水路加压阀,启动高压泵,向压力筒充压,待第三压力变送器的压力示数达到设定值时,关闭补压阀,高压泵继续给蓄能器充压,待第二压力变送器的压力示数达到设定值时,关闭水路加压阀、水路总阀和高压泵,此时蓄能器内压力高于压力筒内压力;
步骤四:加载气压:打开气路加压阀,启动空压机,向高压气储罐充压,待第一压力变送器的压力示数达到设定值时,关闭气路加压阀,空压机停机;
步骤五:阀门启闭动作:打开气路总阀,通过试验控制箱向被试阀门供电控制阀门启闭并接收阀位反馈信号,自动记录阀门启闭时间和启闭动作次数,试验完成后关闭气路总阀;
步骤六:泄压:打开水路泄压阀、水路总阀及补压阀,卸载水压;打开气路泄压阀,卸载气压。
本发明的有益效果如下:
本发明试验装置结构合理,试验方法可靠有效,试验操作简便。本发明装置能够模拟阀门所处的真实水压环境条件,具备稳压、调压功能,采用该装置进行水下电控阀门动作寿命试验,可以有效检验水下电控阀门在水压环境条件下的启闭动作特性。
附图说明
图1为本发明试验装置的原理图。
其中:1、高压泵;2、水路加压阀;3、水路泄压阀;4、预充阀;5、水路滤器;6、水路总阀;7、第二压力变送器;8、蓄能器;9、补压阀;10、安全阀;11、第三压力变送器;12、压力筒;13、排气阀;14、空压机;15、气路滤器;16、气路加压阀;17、第一压力变送器;18、气路泄压阀;19、高压气储罐;20、气路总阀;21、被试阀门;22、排气***;23、试验控制箱。
具体实施方式
下面结合附图,说明本发明的具体实施方式。
如图1所示,本实施例的水下电控阀门启闭测试试验装置,包括被试阀门21、压力筒12、气压加卸载***和水压加卸载***;被试阀门21固定安装于压力筒12内,与试验控制箱23电性连接,试验控制箱23控制被试阀门21启闭并接收阀位反馈信号,自动记录阀门启闭时间和启闭动作次数;气压加卸载***的输出管路上安装被试阀门21,向被试阀门21提供工作介质压力环境;水压加卸载***的输出管路与压力筒12连接,向压力筒12内部充水,提供被试阀门21所处的水压环境。
气压加卸载***包括输气管路,其输出管路上安装被试阀门21,输气管路上沿输气方向依次是空压机14、气路滤器15、气路加压阀16、第一压力变送器17、气路泄压阀18、高压气储罐19和气路总阀20,位于被试阀门21下游的输出管路上设有排气***22。
水压加卸载***包括输水管路,其输出管路与压力筒12连通,输水管路上沿输水方向依次设有高压泵1、水路加压阀2、水路泄压阀3、预充阀4、水路滤器5、水路总阀6、第二压力变送器7、蓄能器8和补压阀9。
蓄能器8内压力设置为高于压力筒12内压力。
压力筒12上方安装与其内部空间连通的附属安全阀10、第三压力变送器11和排气阀13。
关于几个部件的作用原理如下:
在长时间保压过程中,压力筒12内压力有下降,则打开蓄能器8后的补压阀9,给压力筒12补压,压力筒12内压力达到目标压力后,关闭补压阀9;
气压加卸载***的高压气储罐19,具有稳定阀门工作介质压力的作用;设置有排气***22,通过逐渐降低排气压力和衰减排气压力的脉动来消减排气噪声。
本实施例的利用水下电控阀门启闭测试试验装置的试验方法,包括以下步骤:
步骤一:试验前状态:将被试阀门21安装、固定在压力筒12内,试验装置所有阀门均保持关闭状态;
步骤二:预充水:打开预充阀4、水路总阀6、补压阀9及排气阀13,向压力筒12内充水,待水从排气阀13溢出后关闭排气阀13、预充阀4;
步骤三:加载水压:打开水路加压阀2,启动高压泵1,向压力筒12充压,待第三压力变送器11的压力示数达到设定值时,关闭补压阀9,高压泵1继续给蓄能器充压8,待第二压力变送器7的压力示数达到设定值时,关闭水路加压阀2、水路总阀6和高压泵1,此时蓄能器8内压力高于压力筒12内压力;
步骤四:加载气压:打开气路加压阀16,启动空压机14,向高压气储罐19充压,待第一压力变送器17的压力示数达到设定值时,关闭气路加压阀16,空压机14停机;
步骤五:阀门启闭动作:打开气路总阀20,通过试验控制箱23向被试阀门21供电控制阀门启闭并接收阀位反馈信号,自动记录阀门启闭时间和启闭动作次数,试验完成后关闭气路总阀20;
步骤六:泄压:打开水路泄压阀3、水路总阀6及补压阀9,卸载水压;打开气路泄压阀18,卸载气压。
以上描述是对本发明的解释,不是对发明的限定,本发明所限定的范围参见权利要求,在本发明的保护范围之内,可以作任何形式的修改。
Claims (6)
1.一种水下电控阀门启闭测试试验装置,其特征在于:包括被试阀门(21)、压力筒(12)、气压加卸载***和水压加卸载***;
所述被试阀门(21)固定安装于压力筒(12)内,与试验控制箱(23)电性连接,试验控制箱(23)控制被试阀门(21)启闭并接收阀位反馈信号,自动记录阀门启闭时间和启闭动作次数;
所述气压加卸载***的输出管路上安装所述被试阀门(21),向被试阀门(21)提供工作介质压力环境;
所述水压加卸载***的输出管路与压力筒(12)连接,向压力筒(12)内部充水,提供被试阀门(21)所处的水压环境。
2.如权利要求1所述的水下电控阀门启闭测试试验装置,其特征在于:所述气压加卸载***包括输气管路,其输出管路上安装所述被试阀门(21),输气管路上沿输气方向依次是空压机(14)、气路滤器(15)、气路加压阀(16)、第一压力变送器(17)、气路泄压阀(18)、高压气储罐(19)和气路总阀(20),位于被试阀门(21)下游的输出管路上设有排气***(22)。
3.如权利要求1所述的水下电控阀门启闭测试试验装置,其特征在于:所述水压加卸载***包括输水管路,其输出管路与压力筒(12)连通,输水管路上沿输水方向依次设有高压泵(1)、水路加压阀(2)、水路泄压阀(3)、预充阀(4)、水路滤器(5)、水路总阀(6)、第二压力变送器(7)、蓄能器(8)和补压阀(9)。
4.如权利要求3所述的水下电控阀门启闭测试试验装置,其特征在于:所述蓄能器(8)内压力设置为高于压力筒(12)内压力。
5.如权利要求1所述的水下电控阀门启闭测试试验装置,其特征在于:所述压力筒(12)上方安装与其内部空间连通的附属安全阀(10)、第三压力变送器(11)和排气阀(13)。
6.一种利用如权利要求1所述的水下电控阀门启闭测试试验装置的试验方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:试验前状态:将被试阀门(21)安装、固定在压力筒(12)内,试验装置所有阀门均保持关闭状态;
步骤二:预充水:打开预充阀(4)、水路总阀(6)、补压阀(9)及排气阀(13),向压力筒(12)内充水,待水从排气阀(13)溢出后关闭排气阀(13)、预充阀(4);
步骤三:加载水压:打开水路加压阀(2),启动高压泵(1),向压力筒(12)充压,待第三压力变送器(11)的压力示数达到设定值时,关闭补压阀(9),高压泵(1)继续给蓄能器充压(8),待第二压力变送器(7)的压力示数达到设定值时,关闭水路加压阀(2)、水路总阀(6)和高压泵(1),此时蓄能器(8)内压力高于压力筒(12)内压力;
步骤四:加载气压:打开气路加压阀(16),启动空压机(14),向高压气储罐(19)充压,待第一压力变送器(17)的压力示数达到设定值时,关闭气路加压阀(16),空压机(14)停机;
步骤五:阀门启闭动作:打开气路总阀(20),通过试验控制箱(23)向被试阀门(21)供电控制阀门启闭并接收阀位反馈信号,自动记录阀门启闭时间和启闭动作次数,试验完成后关闭气路总阀(20);
步骤六:泄压:打开水路泄压阀(3)、水路总阀(6)及补压阀(9),卸载水压;打开气路泄压阀(18),卸载气压。
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