[发明专利]一种高温法兰偏转角测试系统

说明书

技术领域

本发明专利涉及高温法兰偏转角测试领域，具体涉及一种高温法兰偏转角测试系统。

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、蠕变等变化；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，而法兰的泄漏与法兰盘的偏转角(即刚度)有着直接的联系。为避免高温法兰泄漏事故的发生，有必要设计一种高温法兰偏转角测试系统，，对高温法兰的偏转角进行测量研究，以寻求有效控制高温法兰泄漏的方法。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种高温法兰偏转角测试系统，该测试系统应用于测试各种工况下的高温法兰，能准确测试法兰盘的偏转角，给出刚度评价，具有一定的科研价值，能保证生产、施工的顺利进行。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种高温法兰偏转角测试系统，它主要包括为测量、监测对象的高温法兰，所述高温法兰主要由上法兰和下法兰采用螺栓连接而成，上法兰和下法兰之间采用垫片进行密封；其特征在于：它还包括高温高压模拟机构和法兰偏转角测试机构；

所述高温高压模拟机构包括上盲板和下盲板，所述上盲板焊接在上法兰上端，下盲板焊接在下法兰下端，并且共同组成高温法兰的内部密封空间；所述上盲板通过管道连接有一个加压装置，该加压装置用于向密封空间内充入介质加压，并且在该管道上设置有一个阀门，所述上盲板上还设置有一个排气阀；所述下盲板上设置有一个底流口阀门；所述高温高压模拟机构中还包括温度传感器、压力传感器和电加热装置，并且都由一个集成电柜来控制和显示；所述电加热装置位于上述密封空间内，用于给密封空间内的介质加热，并且电加热装置的开关及加热力度均由集成电柜控制；所述温度传感器和压力传感器安装在下盲板上，分别用于监控上述密封空间的温度和压力，并且温度传感器和压力传感器监控来的数据通过集成电柜内的单片机反馈出来；

所述法兰偏转角测试机构包括上延伸圆棒和下延伸圆棒，分别一上一下正对布置在上、下法兰的法兰盘上，所述上、下延伸圆棒的一端与法兰盘外沿焊接连接，并且与法兰盘的直径共线；所述上、下延伸圆棒的另一端分别焊接有上测量板和下测量板，上、下测量板上下平行对称布置，并且与法兰盘平行；所述上测量板为正方形，在其四个角处以及四边中点处均设置有激光测距仪的光学传感器，用于测量与下测量板之间的距离。

所述上测量板、下测量板及上测量板上的光学传感器统一采用封装外壳封装起来。

所述封装外壳用一支撑杆支撑，该支撑杆为升降杆，可以在一定范围内进行升降。

所述加压装置为水泵或空气压缩机，分别用于提供液体或气体两种介质。

所述电加热装置的电热丝绕高温法兰的内壁均匀分布。

一种高温法兰偏转角测试系统，它还包括有红外线测温仪，该红外线测温仪用于测试时测量上法兰和下法兰各个部位的温度。

本发明的有益效果是：

1、本发明利用水泵或空气压缩机为高温法兰提供高压环境，利用电加热装置为高温法兰提供高温环境，可以做多组温度和压力情况下的测试(即各种工况)，可以测试高温高压条件下法兰盘的偏转角，给出刚度评价，保证生产、施工的顺利进行；本发明法兰偏转角测量准确，对科研和工程皆具有较强的指导意义；

2、本发明中将上测量板和下测量板统一封装起来，可以避免受到灰尘、雨等因素的干扰，保证测量的准确性；

3、本发明中封装外壳用支撑杆支撑，该支撑杆为升降杆，可以在一定范围内进行升降，以调节到合理的高度；

4、本发明中加压装置为水泵或空气压缩机，适用于液体介质和气体介质，结构比较简单常见；

5、本发明中电加热装置的电热丝绕高温法兰的内壁均匀分布，可使介质和高温法兰内壁均匀受热，在此基础上，更能清楚的评估出法兰连接系统中的温度梯度，可以更深层次的探测出不同温度、不同温度梯度下法兰偏转角与温度的关系；

6、本发明中它还包括有红外线测温仪，用于测试时测量上法兰和下法兰各个部位的温度(即法兰盘、锥颈和承接口部分的温度)，可实时得到其外部温度边界条件。

附图说明

图1为一种高温法兰偏转角测试系统的整体结构示意图。

图2为上法兰与上测量板连接后的整体的仰视图。

图3为上测量板上光学传感器的位置分布示意图。