CN204314032U - 高温管道法兰紧密性测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温管道法兰紧密性测试***，它包括左管道、右管道，以及连接左管道和右管道的法兰，所述法兰采用垫片进行密封，左管道、右管道、法兰形成法兰待测空腔；左管道通过阀门与泵连接，右管道与盲板焊接；法兰待测空腔内设有温度传感器、压力传感器、电加热装置；所述法兰外设置有法兰泄漏测试机构，所述法兰泄漏测试机构包括由测漏壁围成的测漏空腔，所述测漏壁上设有进口阀门、底流口阀门、排气阀，所述测漏空腔内设有温度传感器、压力传感器。本实用新型泄漏测定准确率高，对科研和工程皆具有较强的指导意义。

Description

高温管道法兰紧密性测试***

技术领域

本实用新型涉及一套法兰测试***，具体涉及一种高温管道法兰紧密性测试***。

背景技术

法兰连接是石油化工设备中常用的连接方式，因其具有易于拆卸安装的优点，广泛应用于石化、核电、冶金、制药等行业的压力容器及管道中。随着经济发展与能源供应的矛盾日益突出，炼油及化工技术迅速发展，各种炼化装置中普遍存在高温高压工况。在高温操作条件下，法兰可能发生偏转、翘曲、蠕变、裂纹扩展等变化，因而使管道产生泄露。高温法兰泄漏是石油化工等企业发生重大事故的主要原因之一。因此，我们有必要设计一种高温管道法兰紧密性测试***对在高温下法兰的泄漏率进行分析，以保证管道连接的安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高温管道法兰紧密性测试***，该测试***能准确测试高温条件下法兰的泄漏，从而得出泄漏率，保证生产、施工的顺利进行。

本实用新型是这样实现的：一种高温管道法兰紧密性测试***，它包括左管道、右管道，以及连接左管道和右管道的法兰，所述法兰采用垫片进行密封，左管道、右管道、法兰形成法兰待测空腔；

所述左管道通过阀门与泵连接，所述右管道与盲板焊接；所述法兰待测空腔内设有温度传感器、压力传感器、通过电热器电柜控制的电加热装置；

所述法兰外设置有法兰泄漏测试机构，所述法兰泄漏测试机构包括由测漏壁围成的测漏空腔，所述测漏壁上设有进口阀门、底流口阀门、排气阀，所述测漏空腔内设有温度传感器、压力传感器；

所述右管道上设有排气阀、泄压阀。

本高温管道法兰紧密性测试***中，法兰待测空腔的左端设置有一台泵，在泵的输出管线上有一个阀门，输出管线直接与左管道接通，用泵将介质输送到法兰待测空腔内，并在法兰待测空腔内设置压力传感器和温度传感器，该温度传感器监测法兰待测空腔内介质的温度，该压力传感器测量法兰待测空腔内的压力；管道上方设置有排气阀；法兰采用螺栓进行连接，并用垫片进行密封；所述法兰待测空腔的正中部设置有一电加热装置，可对法兰待测空腔内介质进行加热。

所述法兰泄漏测试机构主要由测漏空腔、温度传感器、压力传感器组成；所述测漏空腔上设置有测量用介质进口的进口阀门，方便在需要充入测量用介质时使用；所述测漏空腔上设置有排气阀和底流口阀门，所述排气阀门、底流口阀门也可用于充入介质。

利用泵在法兰待测空腔内制造高压环境，法兰待测空腔的中部设置有一电加热装置，将法兰待测空腔内介质加热到指定温度，温度、压力传感器来测量法兰待测空腔内介质的温度、压力。

本实用新型利用泵或空气压缩机为管道法兰连接***提供高压环境，利用电加热装置为管道法兰提供高温环境，可以做多组温度和压力情况下的测试；可以测量法兰连接在高温高压条件下的泄漏率，这套装置不仅能检查出是否发生泄漏，而且能给出介质的质量变化率或者体积变化率；本实用新型适用于液体介质和气体介质。本实用新型泄漏测定准确率高，对科研和工程皆具有较强的指导意义。

附图说明

图1为本高温管道法兰紧密性测试***的结构示意图。

图中：1-泵、2-阀门、3-左管道、4-法兰、5-螺栓、6-测漏空腔、7-进口阀门、8-排气阀、9-垫片、10-电加热装置、11-排气阀、12-盲板、13-电热器电柜、14-泄压阀、15-底流口阀门、16-左支座、17-温度传感器、18-压力传感器、19-温度传感器、20-压力传感器、21-计算机、22-右管道、23-右支座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，一种高温管道法兰紧密性测试***，它包括左管道3、右管道22，以及连接左管道3和右管道22的法兰4，所述法兰4通过螺栓5固定，并采用垫片9进行密封，左管道3、右管道22、法兰4形成法兰待测空腔，所述右管道22上设有排气阀11、泄压阀14；

所述左管道3通过阀门2与泵1连接，所述右管道22与盲板12焊接连接；所述法兰待测空腔内设有温度传感器19、压力传感器20、通过电热器电柜13控制的电加热装置10；所述电热器电柜13可控制电加热装置10的加热力度；所述温度传感器19、压力传感器20测量法兰待测空腔内介质的温度、压力；

所述法兰4外设置有法兰泄漏测试机构，所述法兰泄漏测试机构包括由测漏壁围成的测漏空腔6，所述测漏壁上设有进口阀门7、底流口阀门15、排气阀8，所述测漏空腔内设有温度传感器17、压力传感器18，所述温度传感器17、压力传感器18测量测漏空腔内介质的温度、压力；

为了保证测量的准确性，所述左管道3上设有左支座16，所述右管道22上设有右支座23。

所述泵1用于将介质(液体或气体)输送到法兰待测空腔中，在法兰待测空腔中形成高压环境，法兰待测空腔的管道上设置有排气阀11，向法兰待测空腔内充入介质时用于排气；所述电加热器10用于将介质温度提升到某一温度，电加热器10受电热器电柜13控制。在法兰待测空腔中设置有温度传感器19和压力传感器20，实时监测法兰待测空腔中介质的温度、压力。盲板12焊接在右管道22末端，其密封效果好，电加热装置10安装保证密封良好。

在法兰4***设有测漏空腔6，当介质由法兰待测空腔中泄漏出来后会影响测漏空腔6中介质的压力，从而反映出测漏空腔6中介质的质量变化率或体积变化率；所述的测漏空腔6中设置有温度传感器17和压力传感器18，可测量测漏空腔6中介质的温度和压力；所述测漏空腔6上设置有进口阀门7、底流口阀门15、排气阀8，进口阀门7用于充入介质，当充入介质为液体介质时，排气阀8可以排气，底流口阀门15用于泄压或排除测漏空腔中介质；测漏空腔的体积可利用进口阀门7、底流口阀门15、排气阀8通过排水法来测量测漏空腔的体积。

温度传感器17、压力传感器18、温度传感器19和压力传感器20可将信号输送至计算机21中进行显示，也可输送至单片机中进行显示。

本实用新型的工作工程：

(1)高温管道法兰紧密性测试***工作前，计算机21开机待用，检查阀门2、进口阀门7、排气阀8、泄压阀14、底流口阀门15开关状态。若法兰待测空腔内介质为液体，则测漏空腔6中初始状态下充入相同的待测液体，并记录初始的工作温度及压力；若法兰待测空腔内为气态介质，则测漏空腔6中初始状态下充入相同的待测气体，并记录初始的工作温度及压力；

(2)高温管道法兰紧密性测试***工作时，泵1将介质充入法兰待测空腔，通过压力传感器20显示法兰待测空腔内压力，将压力调节到待测压力；开启电加热装置10，凭借温度传感器19显示法兰待测空腔内温度，将介质温度调节到待测温度，在此高温工况下，保压足够长的时间，通过计算机21对泄漏进行实时测量。

在高温工况(待测温度和压力)下，保压足够长的时间，测漏空腔6的温度传感器17和压力传感器18测得的数据如不满足气态方程或液体的温度体积变化规律，即在此过程中若法兰待测空腔内压力传感器20示数变小，测漏空腔6内的压力传感器18示数变大，则可判断发生泄漏。当判断待测法兰泄漏时，可按下述方法进行计算泄漏率。

具体地，泄漏率可以通过下述公式计算：

当泄漏介质为气体时，测漏空腔中的气体质量为：

$m_1=M\frac{P_{1}V}{{\mathrm{RT}}_1}---\left(1\right)$

测漏结束时：

$m_2=M\frac{P_{2}V}{{\mathrm{RT}}_2}---\left(2\right)$

其中：测漏空腔的体积为V，在测量时间间隔t内，测漏空腔中的压力和温度由p₁、T₁变为p₂、T₂，M为介质分子质量，R为气态常数，m₁为初态质量，m₂为末态质量。

时间间隔t内的气体质量变化如下：

$\mathrm{\Δm}=m_2-m_1=M(\frac{P_{2}V}{{\mathrm{RT}}_2}-\frac{P_{1}V}{{\mathrm{RT}}_1})---\left(3\right)$

其中Δm为质量差。

泄漏的气体的体积泄漏率为：

$L=\frac{\mathrm{\ΔV}}{t}=\frac{1}{t}\frac{\mathrm{\Δm}}{M}\frac{{\mathrm{RT}}_2}{p_2}---\left(4\right)$

其中ΔV为体积差，L为体积变化率。

若介质为液体可直接用公式(4)进行计算。

这里是采用体积变化率表示泄漏率，当然也可以采用质量变化率表示泄漏率，即Δm/t，这里不再赘述。

本实用新型不仅能检查出法兰是否发生泄漏，而且能通过测试的数据得出介质的质量变化率或体积变化率。

Claims (3)

1.一种高温管道法兰紧密性测试***，它包括左管道、右管道，以及连接左管道和右管道的法兰，所述法兰采用垫片进行密封，左管道、右管道、法兰形成法兰待测空腔，其特征在于：

所述左管道通过阀门与泵连接，所述右管道与盲板连接；所述法兰待测空腔内设有温度传感器、压力传感器、通过电热器电柜控制的电加热装置；

所述法兰外设置有法兰泄漏测试机构，所述法兰泄漏测试机构包括由测漏壁围成的测漏空腔，所述测漏壁上设有进口阀门、底流口阀门、排气阀，所述测漏空腔内设有温度传感器、压力传感器；

所述右管道上设有排气阀、泄压阀。

2.如权利要求1所述的高温管道法兰紧密性测试***，其特征在于：所述左管道上设有左支座，所述右管道上设有右支座。

3.如权利要求1所述的高温管道法兰紧密性测试***，其特征在于：所述电加热装置置于法兰待测空腔的中部。