基于材料特性的工业阀门压力试验技术与装置

基于材料特性的工业阀门压力试验技术与装置,合肥通用机械研究院 朱绍源 郭怀舟 吴怀昆,压力试验概述：,阀门产品是重要的流体控制设备和承压元件。 压力试验是工业阀门最重要的性能试验。 目前，国内、外工业阀门的压力试验主要是通过专用阀门试验台来完成的。 现行阀门压力试验台几乎均为机械液压式，劳动强度大，工作效率及测试精度均较低。 测试参数的设定和测试结果的判别完全依赖人工完成，由此带来了不科学的测试过程及不准确的测试结果。,压力试验过程：,工业阀门的压力试验通常包括： 壳体试验、密封试验和上密封试验。 试验介质一般为水和空气 试验过程中要保证系统压力达到或超过规定的试验压力后，在规定的保压时间内，检验受试阀门是否达到相应标准规定的性能要求。,压力试验常用标准、规范：,目前，我国阀门行业比较常用的阀门试验标准主要有： GB/T 139271992 通用阀门 压力试验 JB/T90921999 阀门的检验与试验 API598:2004 阀门的检查和试验 BS EN 12266:2003工业阀门阀门试验 ISO 5208:1993 工业阀门阀门的压力试验 其它有试验要求的产品标准。,试验压力：,几乎所有的阀门试验标准都规定：试验压力依据阀种、规格、试验项目，与主体材料的最大许用工作压力呈良好的线性比例关系； 而主体材料的最大许用工作压力的实际确定比较繁琐，目前一般阀门制造商，甚至一些专业检测机构只是将公称压力乘以相应的比例系数作为试验压力。造成数据误差，概念错误； 加压和保压过程也是粗糙的目测和繁重的手工操作，存在一定的系统和人为误差。,试验参数的确定：,以美国标准为例：首先，根据主体材料通过ASME B16.34法兰、螺纹和焊接端连接的阀门检索材料组别，再以其公称压力和材料分组号在相应的材料温压表中确定常温下的最大许用工作压力，依此“工作压力”为基础，通过API598阀门的检查和试验确定各类产品的相应试验项目、试验压力和保压时间。可以想象，这样的过程在一般工业现场是难以实现的。 这个问题已经困扰了阀门行业数十年的时间。,压力差别示例:,600磅级阀门试验压力对照:,本项目解决的主要是三个方面问题：,一是对压力信号的感应、变送、处理，及对加压泵、压力调节阀等基本设备的控制。对于试验规范规定的试验参数、试验类别，能够从机构上予以保证； 二是针对目前行业内普遍存在的，压力试验不与材料分等和许用工作压力值挂钩的现象提出现实解决方案，并使之在一般工业现场可行、可用，使压力试验过程更为准确和科学； 三是对数据的整理工作，包括初始状态的设定，试验结果的判别，试验参数的归纳、整理、表达、保存、检索，以及辅助参数的管理，均要有自动完成的功能。,系统原理图：,多台位联机工作原理图:,管路联接图：,上位机总控界面：,现场数据准备界面：,现场操作界面：,创新点：,本项目首次提出： 工业阀门压力试验应按标准要求，与材料特性严密挂钩。 试验参数（试验压力、保压时间）应由机构加以保证。 试验结果的判别、试验参数的整理，应有装置协助完成。,已在以下单位得到应用:,浙江五洲阀门有限公司 南京坚固阀门有限公司 安徽铜都阀门有限公司 永嘉县产品质量监督检验所 生贵阀门制造有限公司,技术与市场,本项成果是阀门行业第一套数字化、智能型压力试验装置。国内、外首创。 我国阀门行业现有制造厂商5000余家，压力试验是阀门生产过程的必备环节，而阀门的压力试验并不仅限于出厂检验，阀门的经销商、成套公司、质量监督管理机构以及最终用户常常也都需要备有试压设备，在不同的环节实施压力试验。 本项技术的应用前景广阔。,社会效益与行业影响,目前，本项技术及装置已在部分企业及专业质量监督管理机构得到应用。 随着市场的规范和全社会质量、标准意识的加强，必将对质量监督、检验手段和装置有更高的要求，各专业质量监督管理机构和重点