CN112525446B - 一种针对加氢站设备的自动试压*** - Google Patents

一种针对加氢站设备的自动试压*** Download PDF

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Abstract

本发明提供一种针对加氢站设备的自动试压***，包括以下：空压机、试压设备、第一气瓶、第二气瓶和气驱泵；空气经过空压机增压，为气驱泵提供驱动力；第一气瓶和第二气瓶为试压设备提供试压气源；第一气瓶和第二气瓶分别连接第一压力变送器和第二压力变送器；当第一气瓶或第二气瓶的气压高时，直接为试压设备提供试压气源，否则经过气驱泵为试压设备提供试压气源；试压设备包括气压试验模式、气密性试验模式和泄露性试验模式；各模式之间通过对应的电磁阀控制实现，且各模式可随意组合。本发明提供的有益效果是：通过逻辑控制，操作电磁阀和气驱泵对***进行减压或增压，保证在三种独立的试验模式下任意组合，增加试压效率同时节约了氮气用力。

Description

一种针对加氢站设备的自动试压***
技术领域
本发明涉及氢能源技术领域，尤其涉及一种针对加氢站设备的自动试压***。
背景技术
目前，在工厂中，气压试验和气密性试验采用的试压***多是人工操作，由工人记录数据并判断试验效果。
由于加氢站设备往往压力较高（≥20MPAG），气压试验和气密性试验采用的试压***由人在操作，增加了现场安全的不确定性。
发明内容
有鉴于此，针对以上技术问题，本发明提供一种针对加氢站设备的自动试压***，满足加氢站设备的试压试验，加氢站设备的设计压力通常在22MPa、25MPa、48.3MPa及49.5MPa，本***满足这些设备的气压试验、气密性试验和泄露性试验所需压力，最高试验压力达到55MPa。本发明将试压***置于防爆房间内，操作人员在外间控制，在高压操作过程中可不直接接触增压***，更安全；同时减轻了操作人员的工作强度。
本发明提供的一种针对加氢站设备的自动试压***，具体包括：
空压机、试压设备、第一气瓶、第二气瓶、气驱泵、第一压力变送器和第二压力变送器；所述空压机通过气路管道和第三电磁阀连接至气驱泵的驱动入口；空气经过空压机增压后，提供气驱泵所需的驱动气；所述第一气瓶通过气路管道和第四电磁阀连接至气驱泵的进气入口；所述第二气瓶通过气路管道和第五电磁阀连接至气驱泵的进气入口；所述第一气瓶通过气路管道和第一电磁阀与所述试压设备连接；所述第二气瓶通过气路管道和第二电磁阀与所述试压设备连接；所述气驱泵的出氢口通过气路管道和第七电磁阀与所述试压设备连接；所述试压设备通过气路管道和第六电磁阀与外界安全处连接。
进一步地，所述第一气瓶与第一压力变送器连接；所述第二气瓶与第二压力变送器连接；所述第一压力变送器用于检测第一气瓶的气压；所述第二压力变送器用于检测第二气瓶的气压；所述第三压力变送器用于检测试压设备的气压。
进一步地，所述第一气瓶和第二气瓶存储试压气源；
进一步地，所述试压设备包括四种对外接口，分别为3/4”连接、9/16”连接、3/8”C&T锥螺纹连接和3/4”双卡套连接。
进一步地，第一气瓶和第二气瓶有两种供气方式：
第一种：通过第一电磁阀或第二电磁阀直接为试压设备提供试压气源；第二种：经过气驱泵增压后为试压设备提供试压气源。
进一步地，所述试压设备包括三种自动试压模式，分别为：气压试验模式、气密性试验模式和泄露性试验模式。
进一步地，所述自动试压***还包括控制器；所述控制器用于接收所述第一压力变送器、第二压力变送器、第三压力变送器的压力信号，并控制所有电磁阀的开启和关闭。
所述气压试验模式，具体过程如下：
S101：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S102：控制器检测所述第一压力变送器和第二压力变送器的压力值P 1 和P 2 ；若P 1 >P 2>P 0 ，则选择第一气瓶作为试压气源；若P 2 ≥P 1>P 0 ，则选择第二气瓶作为试压气源；其中P 0 为试压阶段预设的启动气驱泵的标准压力值；
S103：选择第一气瓶作为试压气源时，控制器开启所述第一电磁阀，此时试压设备的压力不断增加；当所述第三压力变送器检测到的压力值P 3 达到预设的第一试验阈值P a 时，关闭所述第一电磁阀；或者当所述P 1 和P 3 之间差值的绝对值小于预设的第一差异阈值P t1 时，关闭所述第一电磁阀，开启所述第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀，使用空压机为气驱泵提供驱动力，直至所述第三压力变送器检测到的压力值P 3 达到预设的第一试验阈值P a ，并关闭第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀；
S104：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器检测的压力值相等，则进入步骤S105，否则控制器报警，气压试验模式结束；T 1 为预设值；
S105：控制器再次检测所述第一压力变送器和第二压力变送器的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 >P 2 >P 0 ，选择第一气瓶作为试压气源；若P 2 ≥P 1>P 0 ，则选择第二气瓶作为试压气源；
S106：选择第一气瓶作为试压气源时，控制器对P 1 和P 3 作差值，当P 1 和P 3 之间差值的绝对值大于预设的第一差异阈值P t1 时，打开第一电磁阀使用第一气瓶为试压设备充压，当P 1 和P 3 之间差值的绝对值小于预设的第二差异阈值P t2 时，关闭第一电磁阀，打开第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀，使用空压机为气驱泵提供驱动力，直至所述第三压力变送器检测到的压力值P 3 达到预设的第二试验阈值P b ，并关闭第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀；
S107：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器检测的压力值相等，则进入步骤S108，否则控制器报警，气压试验模式结束；
S108：控制器再次检测所述第一压力变送器和第二压力变送器的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 <P 2 <P 0 ，则打开第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀，使用第一气瓶作为试压气源，直至所述第三压力变送器的检测压力值P 3 达到预设的第三试验阈值P c ，并关闭第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀；其中P 0 为试压阶段预设的启动气驱泵的标准压力值；
S109：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器检测的压力值相等，则进入步骤S110，否则控制器报警，气压试验模式结束；
S110：重复步骤S108~S109，直至所述第三压力变送器的检测压力值P 3 分别达到预设的第四试验阈值P d 、第五试验阈值P e 、第六试验阈值P f 和预设试压压力P set ；
S111：气压试验模式结束，控制器打开第六电磁阀进行卸压，使所述第三压力变送器的压力值P 3 处于安全范围内。
进一步地，所述气密性试验模式，具体如下：
S201：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S202：控制器检测所述第一压力变送器和第二压力变送器的压力值P 1 和P 2 ；若P 0 >P 2 >P 1 ，则打开第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀，使用第一气瓶作为试压气源，直至第三压力变送器的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀；若P 0 >P 1 ≥P 2 ，打开第三电磁阀、第五电磁阀和第七电磁阀，使用第二气瓶作为试压气源，直至第三压力变送器的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀、第五电磁阀和第七电磁阀；
S203：保压T 2 时间，再次获取所述第三压力变送器的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器检测的压力值相等，则打开第六电磁阀进行卸压，直至所述第三压力变送器的压力值P 3 为0，否则控制器报警，气密性试验模式结束；T 2 为预设值；
S204：控制器检测第一压力变送器和第二压力变送器的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 >P 2 >P 0则，打开第一电磁阀，使用第一气瓶直接充压，至第三压力变送器的压力值P 3 达到预设的第一差异阈值P t1 ，并关闭第一电磁阀；
S205：保压T 2 时间，再次获取所述第三压力变送器的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器检测的压力值相等，则打开第六电磁阀进行卸压，直至所述第三压力变送器的压力值P 3 为0，气密性试验模式结束；否则控制器报警，气密性试验模式结束。
所述泄露性试验模式，具体如下：
S301：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S302：控制器检测第一压力变送器和第二压力变送器的压力值P 1 和P 2 ，若P 0 >P 2 >P 1 则，打开第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀，使用第一气瓶作为试压气源，直至第三压力变送器的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀、第四电磁阀和第七电磁阀；
S303：保压T 3 时间，按下式计算泄漏率：
A=100/t*（1-p 2 *h 1 /p 1 *h 2 ）
其中，t为从保压开始时计算的时间，单位：h；p 1 、p 2 为保压开始时和t时的第二压力变送器的读数；h 1 、h 2 为保压开始时和t时的第一压力变送器的读数；
S304：当每次测量的A均小于预设的泄漏率下限时时，泄露性试验合格，进入步骤S305；任意一次超过预设的泄漏率下限时，则控制器报警，泄露性试验结束；
S305：打开第六电磁阀进行卸压，直至所述第三压力变送器的压力值P 3 为0，泄露性试验模式结束。
本发明提供的有益效果是：通过气瓶切换逻辑、电磁阀和压力变送器的控制逻辑，实现了加氢站设备的自动试压过程，充分保证人员的安全和过程的可操作性。
附图说明
图1是本发明一种针对加氢站设备的自动试压***的结构图；
图中：1-空压机；2-试压设备；3-第一气瓶；4-第二气瓶；5-气驱泵；6-第一压力变送器；7-第二压力变送器；8-第一电磁阀；9-第二电磁阀；10-第三电磁阀；11-第四电磁阀；12-第五电磁阀；13-第六电磁阀；14-第七电磁阀；15-第三压力变送器；
图2是本发明实施例的自动试压***结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1，一种针对加氢站设备的自动试压***，包括以下：
空压机1、试压设备2、第一气瓶3、第二气瓶4、气驱泵5、第一压力变送器6和第二压力变送器7；所述空压机1通过气路管道和第三电磁阀10连接至气驱泵5的驱动入口；空气经过空压机1增压后，提供气驱泵5所需的驱动气；所述第一气瓶3通过气路管道和第四电磁阀11连接至气驱泵5的进气入口；所述第二气瓶4通过气路管道和第五电磁阀12连接至气驱泵5的进气入口；所述第一气瓶3通过气路管道和第一电磁阀8与所述试压设备2连接；所述第二气瓶4通过气路管道和第二电磁阀9与所述试压设备2连接；所述气驱泵5的出氢口通过气路管道和第七电磁阀14与所述试压设备2连接；所述试压设备2通过气路管道和第六电磁阀13与外界安全处连接。
所述第一气瓶3与第一压力变送器6连接；所述第二气瓶4与第二压力变送器7连接；所述第一压力变送器6用于检测第一气瓶3的气压；所述第二压力变送器7用于检测第二气瓶4的气压；所述第三压力变送器15用于检测试压设备2的气压。
所述第一气瓶3和第二气瓶4存储试压气源；优选的，试压气源可以为氮气、氦气等气体，这里不作其他限定。下面均以氮气为例进行说明。
关于第一气瓶3和第二气瓶4，两个气瓶，是为了防止单气瓶在试验过程中压力不满足要求时导致试验中断；两个气瓶中压力高的且满足设定要求时直充，不满足设定要求时首先利用压力低的气瓶进行增压，充分利用高压氮气而不需要额外提供能量；
两个气瓶根据当前试验阶段的标准压力和自身压力决定充压方式与试压气源，具体的的使用规则如下：
如果在试压实验时，检测到两个气瓶的气压都高于当前阶段的标准压力，则采用两个气瓶中，气压较高的那个气瓶作为试压气源，并通过直充的方式进行充压；
比如当前阶段的标准压力为5Mpa，第一气瓶3和第二气瓶4的气压，都高于当前阶段的标准压力，且第一气瓶3的气压为10Mpa，第二气瓶4的气压为8Mpa，第一气瓶3的气压大于第二气瓶4的气压，则这种情况下，选择第一气瓶3作为试压气源，并采用直充方式进行充压（因为高于当前阶段的标准压力），打开第一电磁阀8，为试压设备增压；
在第一气瓶3采用直充方式进行充压过程中，其内部自身的压力会慢慢下降，此时第一气瓶3和第二气瓶4的之间的相对压力大小会发生变化；
比如说，在当前阶段充压完毕后，第一气瓶3的压力降至4Mpa，此时第二气瓶4的压力大于第一气瓶3的压力，且高于当前阶段的标准压力5Mpa，因此在下一阶段进行充压时，切换气瓶，采用第二气瓶4作为试压气源，并仍然通过直充方式进行充压；同时，由于第一气瓶3的压力已经低于标准压力，则控制器报警，提醒第一气瓶3压力低，及时更换。
这里需要特别说明的是，在阶段充压过程中，第一气瓶3和第二气瓶4的切换，并不是实时随着两个气瓶之间的相对压力大小不同而切换的；比如在当前阶段开始前，已经选择了第一气瓶3作为试压气源，则在充压阶段过程中，不会产生气瓶切换，只会一直采用之前已经选择的气瓶作为试压气源；即气瓶切换的时机，只会存在于当前充压阶段完毕后，充压完毕后，才会再次对两个气瓶之间的压力作出判断，从而选择压力相对高的气瓶作为试压气源。
另外，在充压阶段过程中，如果作为试压气源的气瓶压力降低为0，则在充压阶段过程中，可能无法达到预设的压力值，控制器会自动报警，这一点在前文已有描述。
对于气驱泵增压的方式，由于氮气瓶的压力限制，比如在本申请中，氮气瓶最大压力为20Mpa，而在试压其它阶段，对压力的要求是不断增加的，比如在中间某个阶段，要求增压到30Mpa，此时氮气瓶无法达到这个增压要求，则会采用气驱泵的形式进行增压；
在气驱泵增压阶段，选择气瓶中压力相对低的一个作为试压气源；比如第一气瓶3压力为15Mpa，而第二气瓶4的压力为10Mpa，此时选择第二气瓶4作为试压气源，且通过气驱泵的形式进行充压，即打开第三电磁阀10、第五电磁阀12和第七电磁阀14。
所述试压设备包括四种对外接口，分别为3/4”连接、9/16”连接、3/8”C&T锥螺纹连接和3/4”双卡套连接。
第一气瓶和第二气瓶有两种供气方式：
第一种：通过第一电磁阀8或第二电磁阀9直接为试压设备提供试压气源；第二种：经过气驱泵5增压后为试压设备2提供试压气源。
所述试压设备包括三种自动试压模式，分别为：气压试验模式、气密性试验模式和泄露性试验模式。
所述自动试压***还包括控制器；所述控制器用于接收所述第一压力变送器6、第二压力变送器7、第三压力变送器15的压力信号，并控制所有电磁阀的开启和关闭。
所述气压试验模式，具体过程如下：
S101：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S102：控制器检测所述第一压力变送器6和第二压力变送器7的压力值P 1 和P 2 ；若P 1 >P 2>P 0 ，则选择第一气瓶3作为试压气源；若P 2 ≥P 1>P 0 ，则选择第二气瓶4作为试压气源；其中P 0 为试压阶段预设的启动气驱泵的标准压力值；
S103：选择第一气瓶3作为试压气源时，控制器开启所述第一电磁阀8，此时试压设备2的压力不断增加；当所述第三压力变送器15检测到的压力值P 3 达到预设的第一试验阈值P a 时，关闭所述第一电磁阀8；或者当所述P 1 和P 3 之间差值的绝对值小于预设的第一差异阈值P t1 时，关闭所述第一电磁阀8，开启所述第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14，使用空压机1为气驱泵5提供驱动力，直至所述第三压力变送器15检测到的压力值P 3 达到预设的第一试验阈值P a ，并关闭第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14；
S104：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器15的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器15检测的压力值相等，则进入步骤S105，否则控制器报警，气压试验模式结束；T 1 为预设值；
S105：控制器再次检测所述第一压力变送器6和第二压力变送器7的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 >P 2 >P 0 ，选择第一气瓶3作为试压气源；若P 2 ≥P 1>P 0 ，则选择第二气瓶4作为试压气源；
S106：选择第一气瓶3作为试压气源时，控制器对P 1 和P 3 作差值，当P 1 和P 3 之间差值的绝对值大于预设的第一差异阈值P t1 时，打开第一电磁阀8使用第一气瓶3为试压设备2充压，当P 1 和P 3 之间差值的绝对值小于预设的第二差异阈值P t2 时，关闭第一电磁阀8，打开第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14，使用空压机1为气驱泵5提供驱动力，直至所述第三压力变送器15检测到的压力值P 3 达到预设的第二试验阈值P b ，并关闭第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14；
S107：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器15的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器15检测的压力值相等，则进入步骤S108，否则控制器报警，气压试验模式结束；
S108：控制器再次检测所述第一压力变送器6和第二压力变送器7的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 <P 2 <P 0 ，则打开第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14，使用第一气瓶3作为试压气源，直至所述第三压力变送器15的检测压力值P 3 达到预设的第三试验阈值P c ，并关闭第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14；其中P 0 为试压阶段预设的启动气驱泵的标准压力值；
S109：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器15的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器15检测的压力值相等，则进入步骤S110，否则控制器报警，气压试验模式结束；
S110：重复步骤S108~S109，直至所述第三压力变送器15的检测压力值P 3 分别达到预设的第四试验阈值P d 、第五试验阈值P e 、第六试验阈值P f 和预设试压压力P set ；
S111：气压试验模式结束，控制器打开第六电磁阀13进行卸压，使所述第三压力变送器15的压力值P 3 处于安全范围内。
所述气密性试验模式，具体如下：
S201：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S202：控制器检测所述第一压力变送器6和第二压力变送器7的压力值P 1 和P 2 ；若P 0 >P 2 >P 1 ，则打开第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14，使用第一气瓶3作为试压气源，直至第三压力变送器15的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14；若P 0 >P 1 ≥P 2 ，打开第三电磁阀10、第五电磁阀12和第七电磁阀14，使用第二气瓶4作为试压气源，直至第三压力变送器15的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀10、第五电磁阀12和第七电磁阀14；
S203：保压T 2 时间，再次获取所述第三压力变送器15的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器15检测的压力值相等，则打开第六电磁阀13进行卸压，直至所述第三压力变送器15的压力值P 3 为0，否则控制器报警，气密性试验模式结束；T 2 为预设值；
S204：控制器检测第一压力变送器6和第二压力变送器7的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 >P 2 >P 0 则，打开第一电磁阀8，使用第一气瓶3直接充压，至第三压力变送器15的压力值P 3 达到预设的第一差异阈值P t1 ，并关闭第一电磁阀8；
S205：保压T 2 时间，再次获取所述第三压力变送器15的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器15检测的压力值相等，则打开第六电磁阀13进行卸压，直至所述第三压力变送器15的压力值P 3 为0，气密性试验模式结束；否则控制器报警，气密性试验模式结束。
所述泄露性试验模式，具体如下：
S301：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S302：控制器检测第一压力变送器6和第二压力变送器7的压力值P 1 和P 2 ，若P 0 >P 2 >P 1 则，打开第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14，使用第一气瓶3作为试压气源，直至第三压力变送器15的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀10、第四电磁阀11和第七电磁阀14；
S303：保压T 3 时间，按下式计算泄漏率：
A=100/t*（1-p 2 *h 1 /p 1 *h 2 ）
其中，t为从保压开始时计算的时间，单位：h；p 1 、p 2 为保压开始时和t时的第二压力变送器7的读数；h 1 、h 2 为保压开始时和t时的第一压力变送器6的读数；
S304：当每次测量的A均小于预设的泄漏率下限时时，泄露性试验合格，进入步骤S305；任意一次超过预设的泄漏率下限时，则控制器报警，泄露性试验结束；
S305：打开第六电磁阀13进行卸压，直至所述第三压力变送器15的压力值P 3 为0，泄露性试验模式结束。
为了更好的理解本申请，本发明提供一种在加氢站现场的实施例如下：
请参考图2，图2是本发明实施例的自动试压***结构图；
图2是一台针对加氢站设备进行气压试压和气密性试验的的自动试压管路*** ，符合GB50516《加氢站技术规范》。通过在***中增加电磁阀和压力变送器，通过设置智能逻辑控制，控制电磁阀开关和设备的启停，实现***的自动化试压过程，充分保证人员的安全和过程的可操作性；
图2中，气驱泵、空压机的具体结构部分非本申请核心内容，关于气驱泵，也可以选择其他类型气驱泵，这里不用以作任何限定；
***适用于设计压力小于50 MPa的设备的自动试压流程，分为气压试验模式、气密性试验模式和泄露性试验模式，同时包括任意两种或三种试验联合进行模式。
进入自动试压流程后，在界面输入设备设计压力，***自动计算各个步骤的压力值。
根据加氢站目前设备的接口尺寸和连接形式，该自动试压***设计四种设备接口，分别是3/4”、9/16”、3/8”C&T锥螺纹连接和3/4”双卡套连接。
气驱泵以0.8MPa的空气为驱动气，空气经空压机增压至0.8MPa，最高压力20MPa氮气瓶为***提供试压气体。
***设置两个氮气瓶作为气源，在直充阶段选择压力高者作为气源，在通过气驱泵增压时选择压力低者作为气源。
以以49.5MPaG（设计压力）设备为例，按照气压试验、气密性试验和泄露性试验的顺序进行，控制***操作步骤如下：
表1 试验步骤
Figure DEST_PATH_IMAGE001
表1中，54.45MpaG为设计压力的1.1倍，为标准规范。
在试压开始前，将试压设备接至针阀HNV-101阀门后管道，打开阀门针阀HNV-105、针阀HNV-106、针阀HNV107和针阀HNV-101。
选择气压试验模式，并在界面（对应前文的控制器）上输入设计压力49.5MPa；
（1）进入该模式后，***首先检测压力变送器PT-101和压力变送器PT-102数据，假设压力变送器PT-101数据高，打开电磁阀SOV-101使用气瓶1，至压力变送器PT-103达到5.445MPa，关闭电磁阀SOV-101，或者压力变送器PT-101与压力变送器PT-103差值小于2MPa时，关闭电磁阀SOV-101，打开电磁阀SOV-107、电磁阀SOV-103和电磁阀SOV-105，使用空压机为气驱泵提供动力，直到压力变送器PT-103达到5.445MPa，关闭电磁阀SOV-105同时关闭SOV-107、SOV-103。
（2）达到10%阶段后，***保持5min，在结束前将本阶段开始和结束时的压力做比较，二者相等时***进入下一步骤，二者有差值时，在***界面显示警报同时***停止试压；
（3）5min保压结束后，***再次检测压力变送器PT-101和压力变送器PT-102数据，假设压力变送器PT-101数据高，对压力变送器PT-101与压力变送器PT-103做差值，若差值不小于2MPa，打开电磁阀SOV-101，使用气瓶1对设备进行充压，当压力变送器PT-103与压力变送器PT-101差值小于5MPa时，关闭电磁阀SOV-101，打开电磁阀SOV-107、电磁阀SOV-103和电磁阀SOV-105，使用空压机为气驱泵提供动力，使用气瓶1作为试压气源，直到压力变送器PT-103达到27.225MPa，关闭电磁阀SOV-105同时关闭SOV-107、SOV-103。
（4）达到50%阶段后，***保持5min，在结束前将本阶段开始和结束时的压力做比较，二者相等时***进入下一步骤，二者有差值时，在***界面显示警报同时***停止试压；
（5）5 min保压结束后，***再次检测压力变送器PT-101和压力变送器PT-102数据，假设压力变送器PT-102数据高，打开电磁阀SOV-107、电磁阀SOV-103和电磁阀SOV-105，使用空压机为气驱泵提供动力，使用气瓶1作为试压气源，直到压力变送器PT-103达到27.225MPa，关闭电磁阀SOV-105同时关闭SOV-107、SOV-103。
（6）达到60%阶段后，***保持5min，在结束前将开始和结束的压力做差值，超过***设定值，在***界面显示警报；
（7）重复步骤7、8，完成70%、80%、90%、100%的试压阶段。
（8）试压结束后，***自动打开电磁阀SOV-106，经限流孔板减压后放空，压力变送器PT-103压力降至设计压力49.5MPa时关闭电磁阀SOV-106
气压试验结束，点击界面进入气密性试验或者选择放空（打开SOV106）结束试验。
若进入气密性试验，则具体包括如下步骤（此处以联合试验为例，即先进行气压试验，再进行气密性试验，对应的，也可以选择单独试验，即单独气密性试验或者单独气压试验）：
（1）由于电磁阀无法精确控制压力，***再次检测压力变送器PT-101和压力变送器PT-102数据，假设压力变送器PT-102数据高，打开电磁阀SOV-107、电磁阀SOV-103和电磁阀SOV-105，使用空压机为气驱泵提供动力，使用气瓶1作为试压气源，直到压力变送器PT-103达到49.5MPa，关闭电磁阀SOV-105同时关闭SOV-107、SOV-103。
（2）保压30min，在结束前将本阶段开始和结束时的压力做比较，二者相等时***自动打开电磁阀SOV-106，经限流孔板减压后放空至压力为零，二者有差值时，在***界面显示警报同时***停止试验；
（3）***检测压力变送器PT-101和压力变送器PT-102数据，假设压力变送器PT-101数据高，打开电磁阀SOV-101使用气瓶1，至压力变送器PT-103达到2MPa，关闭电磁阀SOV-101；
（4）保压30min，在结束前将本阶段开始和结束时的压力做比较，二者相等时***自动打开电磁阀SOV-106，经限流孔板减压后放空至压力为零，二者有差值时，在***界面显示警报同时***停止试验；
气密性试验结束，点击界面进入泄露性试验或者选择放空（打开SOV106）结束试验。
若继续进入泄露性试验，则具体包括如下步骤：
（1）***再次检测压力变送器PT-101和压力变送器PT-102数据，假设压力变送器PT-102数据高，打开电磁阀SOV-107、电磁阀SOV-103和电磁阀SOV-105，使用空压机为气驱泵提供动力，使用气瓶1作为试压气源，直到压力变送器PT-103达到49.5MPa，关闭电磁阀SOV-105同时关闭SOV-107。
（2）对***保压24h，按公式每小时计算泄露率A，A=100/t*（1-P2*T1/P1*T2），其中，t为从保压开始时计算的时间，单位：h；P1、P2为保压开始时和t时的PT-102读数；T1、T2为保压开始时和t时的TI-101读数；当每次测量的A均小于0.5%时，试验合格，任意一次不小于0.5%时，停止试验。
本发明的有益效果是：设计了三种自动试压模式，且两个气瓶之间的切换逻辑，实现了加氢站设备的自动试压过程，充分保证人员的安全和过程的可操作性。
本发明的创新点在于：气瓶之间的切换逻辑、流程的自动控制逻辑（三种模式之间的组合与切换）以及工艺自动化过程（电磁阀和压力变送器的设置）的实现；本发明针对加氢站复杂设备，也可以将本发明简化后应用于其他加氢领域，如车载加氢领域等，这里也不用于作为任何限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种针对加氢站设备的自动试压***，其特征在于：包括：
空压机（1）、试压设备（2）、第一气瓶（3）、第二气瓶（4）、气驱泵（5）、第一压力变送器（6）和第二压力变送器（7）；
所述空压机（1）通过气路管道和第三电磁阀（10）连接至气驱泵（5）的驱动入口；空气经过空压机（1）增压后，提供气驱泵（5）所需的驱动气；
所述第一气瓶（3）通过气路管道和第四电磁阀（11）连接至气驱泵（5）的进气入口；
所述第二气瓶（4）通过气路管道和第五电磁阀（12）连接至气驱泵（5）的进气入口；
所述第一气瓶（3）通过气路管道和第一电磁阀（8）与所述试压设备（2）连接；所述第二气瓶（4）通过气路管道和第二电磁阀（9）与所述试压设备（2）连接；
所述气驱泵（5）的出氢口通过气路管道和第七电磁阀（14）与所述试压设备（2）连接；
所述试压设备（2）通过气路管道和第六电磁阀（13）与外界安全处连接；
所述第一气瓶（3）与第一压力变送器（6）连接；所述第二气瓶（4）与第二压力变送器（7）连接；
所述试压设备（2）与第三压力变送器（15）连接；
所述第一压力变送器（6）用于检测第一气瓶（3）的气压；所述第二压力变送器（7）用于检测第二气瓶（4）的气压；所述第三压力变送器（15）用于检测试压设备（2）的气压；
所述试压设备包括三种自动试压模式，分别为：气压试验模式、气密性试验模式和泄露性试验模式；
所述自动试压***还包括控制器；所述控制器用于接收所述第一压力变送器（6）、第二压力变送器（7）、第三压力变送器（15）的压力信号，并控制所有电磁阀的开启和关闭；
所述气压试验模式，具体过程如下：
S101：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S102：控制器检测所述第一压力变送器（6）和第二压力变送器（7）的压力值P 1 和P 2 ；若P 1 >P 2>P 0 ，则选择第一气瓶（3）作为试压气源；若P 2 ≥P 1>P 0 ，则选择第二气瓶（4）作为试压气源；其中P 0 为试压阶段预设的启动气驱泵的标准压力值；
S103：选择第一气瓶（3）作为试压气源时，控制器开启所述第一电磁阀（8），此时试压设备（2）的压力不断增加；当所述第三压力变送器（15）检测到的压力值P 3 达到预设的第一试验阈值P a 时，关闭所述第一电磁阀（8）；或者当所述P 1 和P 3 之间差值的绝对值小于预设的第一差异阈值P t1 时，关闭所述第一电磁阀（8），开启所述第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14），使用空压机（1）为气驱泵（5）提供驱动力，直至所述第三压力变送器（15）检测到的压力值P 3 达到预设的第一试验阈值P a ，并关闭第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14）；
S104：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器（15）检测的压力值相等，则进入步骤S105，否则控制器报警，气压试验模式结束；T 1 为预设值；
S105：控制器再次检测所述第一压力变送器（6）和第二压力变送器（7）的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 >P 2 >P 0 ，选择第一气瓶（3）作为试压气源，若P 2 ≥P 1>P 0 ，则选择第二气瓶（4）作为试压气源；
S106：选择第一气瓶（3）作为试压气源时，控制器对P 1 和P 3 作差值，当P 1 和P 3 之间差值的绝对值大于预设的第一差异阈值P t1 时，打开第一电磁阀（8）使用第一气瓶（3）为试压设备（2）充压，当P 1 和P 3 之间差值的绝对值小于预设的第二差异阈值P t2 时，关闭第一电磁阀（8），打开第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14），使用空压机（1）为气驱泵（5）提供驱动力，直至所述第三压力变送器（15）检测到的压力值P 3 达到预设的第二试验阈值P b ，并关闭第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14）；
S107：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器（15）检测的压力值相等，则进入步骤S108，否则控制器报警，气压试验模式结束；
S108：控制器再次检测所述第一压力变送器（6）和第二压力变送器（7）的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 <P 2 <P 0 ，则打开第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14），使用第一气瓶（3）作为试压气源，直至所述第三压力变送器（15）的检测压力值P 3 达到预设的第三试验阈值P c ，并关闭第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14）；
S109：保压T 1 时间，再次获取所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器（15）检测的压力值相等，则进入步骤S110，否则控制器报警，气压试验模式结束；
S110：重复步骤S108~S109，直至所述第三压力变送器（15）的检测压力值P 3 分别达到预设的第四试验阈值P d 、第五试验阈值P e 、第六试验阈值P f 和预设试压压力P set ；
S111：气压试验模式结束，控制器打开第六电磁阀（13）进行卸压，使所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 处于安全范围内。
2.如权利要求1所述的一种针对加氢站设备的自动试压***，其特征在于：所述第一气瓶（3）和第二气瓶（4）存储试压气源。
3.如权利要求1所述的一种针对加氢站设备的自动试压***，其特征在于：
所述试压设备包括四种对外接口，分别为3/4”连接、9/16”连接、3/8”C&T锥螺纹连接和3/4”双卡套连接。
4.如权利要求1所述的一种针对加氢站设备的自动试压***，其特征在于：
第一气瓶和第二气瓶有两种供气方式，且供气方式根据第一气瓶（3）和第二气瓶（4）的气压及测试过程的不同而自动切换；
第一种方式：通过第一电磁阀（8）或第二电磁阀（9）直接为试压设备提供试压气源；
第二种方式：经过气驱泵（5）增压后为试压设备（2）提供试压气源。
5.如权利要求1所述的一种针对加氢站设备的自动试压***，其特征在于：所述气密性试验模式，具体如下：
S201：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S202：控制器检测所述第一压力变送器（6）和第二压力变送器（7）的压力值P 1 和P 2 ；若P 0 >P 2 >P 1 ，则打开第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14），使用第一气瓶（3）作为试压气源，直至第三压力变送器（15）的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14）；若P 0 >P 1 ≥P 2 ，打开第三电磁阀（10）、第五电磁阀（12）和第七电磁阀（14），使用第二气瓶（4）作为试压气源，直至第三压力变送器（15）的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀（10）、第五电磁阀（12）和第七电磁阀（14）；
S203：保压T 2 时间，再次获取所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器（15）检测的压力值相等，则打开第六电磁阀（13）进行卸压，直至所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 为0，否则控制器报警，气密性试验模式结束；T 2 为预设值；
S204：控制器检测第一压力变送器（6）和第二压力变送器（7）的压力值P 1 和P 2 ，若P 1 >P 2>P 0， 则打开第一电磁阀（8），使用第一气瓶（3）直接充压，至第三压力变送器（15）的压力值P 3 达到预设的第一差异阈值P t1 ，并关闭第一电磁阀（8）；
S205：保压T 2 时间，再次获取所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 ；若前后两次所述第三压力变送器（15）检测的压力值相等，则打开第六电磁阀（13）进行卸压，直至所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 为0，气密性试验模式结束；否则控制器报警，气密性试验模式结束。
6.如权利要求1所述的一种针对加氢站设备的自动试压***，其特征在于：所述泄露性试验模式，具体如下：
S301：通过所述控制器预设试压压力P set ，并将所有电磁阀关闭；
S302：控制器检测第一压力变送器（6）和第二压力变送器（7）的压力值P 1 和P 2 ，若P 0 >P 2 >P 1 则，打开第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14），使用第一气瓶（3）作为试压气源，直至第三压力变送器（15）的检测压力值P 3 达到预设试压压力P set ，并关闭第三电磁阀（10）、第四电磁阀（11）和第七电磁阀（14）；
S303：保压T 3 时间，按下式计算泄漏率：
A=100/t*（1-p 2 *h 1 /p 1 *h 2 ）
其中，t为从保压开始时计算的时间，单位：h；p 1 、p 2 为保压开始时和t时的第二压力变送器（7）的读数；h 1 、h 2 为保压开始时和t时的第一压力变送器（6）的读数；
S304：当每次测量的A均小于预设的泄漏率下限时时，泄露性试验合格，进入步骤S305；任意一次超过预设的泄漏率下限时，则控制器报警，泄露性试验结束；
S305：打开第六电磁阀（13）进行卸压，直至所述第三压力变送器（15）的压力值P 3 为0，泄露性试验模式结束。
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