Способ автоматического измерения негерметичности затвора предохранительного клапана
METHOD FOR AUTOMATIC MEASUREMENT OF SAFETY VALVE SEAT NON-HERMETIC SEALING

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области испытательной техники, в частности, к способу автоматического измерения негерметичности затвора предохранительного клапана, и может быть использован для измерения и контроля негерметичности затворов предохранительных клапанов или другой трубопроводной арматуры.
Уровень техники
Известен способ по устройству для контроля герметичности изделий, содержащее ванну, заполненную жидкостью, конус-уловитель, установленный в жидкости, источник света и фотоприемник, при этом с целью повышения надежности, источник света установлен так, что световой луч направлен под углом к поверхности жидкости, фотоприемник установлен по ходу отраженного от поверхности жидкости светового луча, а точка отражения расположена над вершиной конуса-уловителя. Устройство содержит кольцо, установленное на поверхности жидкости над конусом-уловителем (см. а.с. SU №1772645, МПК G01M 306, опубл. 30.10.1992 г., бюл. №40).
Недостатком данного способа по устройству, является невысокая эффективность контроля герметичности изделий.
Известен способ по устройству для контроля герметичности полых замкнутых изделий, содержащее заполненную водой ванну, механизм перемещения с гнездами для изделий, установленный в ванне уловитель пузырьков воздуха, имеющий стеклянную трубку, светоизлучатель и светопремник, установленные на одной оптической оси, пересекающей продольную ось трубки, механизм удаления негерметичных изделий, при этом уловитель пузырьков воздуха выполнен в виде емкости с желобообразной частью, обращенной к гнездам, стеклянная трубка установлена на желобообразной части уловителя под углом 10-70° к оси ванны, перепендикулярной поверхности зеркала жидкости, и сообщена с полостью уловителя через отверстие в его стенке. В устройстве диаметр стеклянной трубки выбирают в диапазоне 10-40 мм. Устройство снабжено воздухосборниками, установленными на механизме перемещения соответственно гнездам и выполненными в виде усеченных конусов, обращенных широким основанием к гнездам и клапанов, установленных в узком основании конусов и выполненных с возможностью взаимодействия с уловителем пузырьков воздуха (см. а.с. SU №1820262, МПК G01M 306, опубл. 07.09.1993 г., бюл. №21).
Недостатком данного способа по устройству, является невысокая эффективность контроля герметичности изделий, значительная трудоемкость, субьективность.
Известен способ контроля герметичности изделий и устройство для его осуществления, при котором контролируемые изделия помещают в жидкость, транспортируют их к зоне контроля, создают внутри контролируемых изделий избыточное давление, регистрируют наличие вышедших пузырьков, поток воздушных пузырьков негерметичных изделий и сигналы от пузырьков модулируют, продолжительность выпуска и запрета выпуска воздушных пузырьков, а также логику обработки сигналов о них измеряют во времени, при этом устройство для реализации способа содержит ванну с жидкостью, средство создания избыточного давления внутри контролируемых изделий, средство фиксации и транспортирования изделий, воронки для сбора воздушных пузырьков, средство пропуска воздушных пузырьков, выполненное в виде электромагнитных клапанов, узел регистрации воздушных пузырьков, передающую телевизионную камеру, элементы управления выпуска-запрета воздушных пузырьков, элементы управления обработкой сигналов от воздушных пузырьков, элементы управления продолжительностью выпуска-запрета воздушных пузырьков и обработки сигналов воздушных пузырьков, элементы управления выбраковкой контролируемых изделий (см. пат.. RU №2090851, МПК G01M 306, опубл. 20.09.1997 г.).
Недостатком данного способа по устройству, является невысокая эффективность контроля герметичности изделий.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является способ автоматического измерения негерметичности затвора предохранительного клапана заключающийся в автоматическом измерении падения давления в системе испытательного стенда за определенное время, пересчет в объем и формирование протокола измерений. Сущность: систему испытательного стенда с установленным предохранительным клапаном заполняют воздухом до давления настройки, затем подачу воздуха прекращают, после чего запускается алгоритм измерения, заключающийся в фиксации точного значения начального и конечного давлений за время измерений. Контроль герметичности затворов предохранительных клапанов производится пузырьковым методом. (см. ГОСТ Р 53402-2009, Арматура трубопроводная. Методы контроля и испытаний. Москва, Стандартинформ, 2010).
Недостатком данного способа является то, что для определения негерметичности предохранительного клапана необходимо знать объем системы измерений, а также необходимость установки стандартных заглушек на выходной патрубок предохранительного клапана, невысокая точность измерений и сложность автоматизации процесса измерения.
Раскрытие изобретения
Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа автоматического измерения негерметичности затвора предохранительного клапана, обладающего точностью и сокращением времени процесса измерения.
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к точности измерения и сокращению времени процесса измерения.
Технический результат достигается с помощью способа автоматического измерения негерметичности затвора предохранительного клапана, заключающийся в том, что систему испытательного стенда с установленным предохранительным клапаном заполняют воздухом до давления настройки, затем подачу воздуха прекращают, запускают процесс измерения и фиксируют начальное и конечное давление за время измерения, отличающийся тем, что перед проведением измерения определяют объем трубопровода испытательного стенда и объем полости предохранительного клапана под затвором с последующим расчетом негерметичности затвора предохранительного клапана по формуле:
С
Где V - объем трубопровода испытательного стенда;
K
V - объем полости клапана под затвором;
Н
Р - начальное давление;
K
P - конечное давление;
атм
Р - атмосферное давление;
t - время измерения
Таким образом, технический результат достигается с помощью способа автоматического измерения негерметичности затвора предохранительного клапана, заключающегося в автоматическом измерении падения давления в системе испытательного стенда за определенное время, пересчет в объем и формирование протокола измерений.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем: систему испытательного стенда с установленным предохранительным клапаном заполняют воздухом до давления настройки, затем подачу воздуха прекращают, после чего запускается алгоритм измерения, заключающийся в фиксации точного значения начального и конечного давлений за время измерений. Расчет негерметичности затвора предохранительного клапана проводят по формуле:
С
Где V - объем трубопроводов испытательного стенда;
K
V - объем полости клапана под затвором;
Н
Р - начальное давление;
K
P - конечное давление;
атм
Р - атмосферное давление;
t - время измерения
Уменьшение первоначально замеренной величины давления свидетельствует о негерметичности затвора предохранительного клапана 2.
Краткое описание чертежей
На фиг. дан способ автоматического измерения негерметичности затвора предохранительного клапана и устройство для его реализации, общий вид.
Осуществление изобретения
Примеры конкретного выполнения способа автоматического измерения негерметичности затвора предохранительного клапана,
2
2
2
Пример. Для проведения измерения негерметичности затвора предохранительного клапана используют испытательный стенд, состоящий из заполненной воздухом емкости 1, являющейся источником давления, предохранительного клапана 2, являющегося испытуемой арматурой, например, трубопровод, прибора 3 для измерения давления, крана 4, крана 5 и крана 6, являющимися запорно-регулирующими клапанами, заглушки 7 с трубкой (на фиг. не обозначена), мензурки 8, насадки 9, емкости 10 с водой, при этом для проведения измерения негерметичности клапана автоматизированным способом систему испытательного стенда с установленным предохранительным клапаном 2 (см. фиг.) заполняют воздухом из емкости 1 через краны 4 и 6 до давления настройки, при этом кран 5 закрыт. Затем подачу воздуха прекращают, закрывая кран 4, после чего запускают алгоритм измерения, заключающийся в фиксации точного значения начального и конечного давлений за время измерений t посредством прибора 3 для измерения давления, то есть измерительного преобразователя давления. По окончании измерений из системы стравливают давление с помощью крана 5. Для достижения технического результата с помощью предлагаемого способа для большой точности дополнительно определяют объем системы испытательного стенда, объем полости предохранительного клапана под затвором, а также обеспечивают проверку герметичности системы. Перед проведением испытаний определяют объем системы испытательного стенда следующим образом. Вместо предохранительного клапана 2 на стенд устанавливают заглушку (на фиг. не показана) с установленным штуцером (на фиг. не показан), на который навинчен игольчатый кран (на фиг. не показан). На выход предохранительного крана 2 одета гибкая трубка (на фиг. не обозначена), другой конец которой оборудован специальной насадкой 9 и опущен в мензурку 8 в емкость 10 с водой. В начальном периоде игольчатый кран закрыт. В систему испытательного стенда подают начальное давление, например 10 кг/см. Некоторое время необходимо выдержать систему с целью проверки герметичности, затем слегка открывают игольчатый кран и начинают стравливать давление через гибкую трубку с насадкой 9, при этом ведут точный подсчет пузырьков. Стравливание осуществляют ровно на 1 кг/см до достижения давления 9,0 кг/см. Объем воздуха полученный путем подсчета пузырьков равен объему системы испытательного стенда. Объем определяют путем подсчета числа пузырьков воздуха, выходящего из насадки 9. Расчет проводят по Приложению ГОСТ Р 53402-2009. Измерения выполняют несколько раз с определением среднего значения. Полученное значение объема системы вводят в программу для расчета негерметичности предохранительного клапана 2. Значение объема системы вводится единожды, однако, если система подвергалась каким-либо изменениям или ремонту измерения необходимо повторить.
Объем полости предохранительного клапана 2 под затвором измеряют и рассчитывают с помощью измерительного инструмента (на фиг. не показан), либо измеряют объем воды, который помещается в полости под затвором предохранительного клапана 2. Полученное значение для каждого клапана также вносится в программу.
Перед каждым измерением негерметичности предохранительного клапана 2 проводят проверку герметичности системы с установкой заглушки вместо предохранительного клапана 2. При этом система должна быть полностью герметична. Таким образом, систему испытательного стенда с установленным предохранительным клапаном 2 заполняют воздухом до давления настройки, затем подачу воздуха прекращают, запускают процесс измерения и фиксируют начальное и конечное давление за время измерения, при этом перед проведением измерения определяют объем трубопровода испытательного стенда и объем полости предохранительного клапана под затвором с последующим расчетом негерметичности затвора предохранительного клапана по формуле:
С
Где V - объем трубопроводов испытательного стенда;
K
V - объем полости клапана под затвором;
Н
Р - начальное давление;
K
P - конечное давление;
атм
Р - атмосферное давление;
t - время измерения
Уменьшение первоначально замеренной величины давления свидетельствует о негерметичности затвора предохранительного клапана 2.
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- точность измерения негерметичности затвора предохранительного клапана;
- сокращение времени процесса измерения.