[发明专利]一种基于声发射技术的强制密封球阀寿命试验台

说明书

本发明公开了一种强制密封球阀球阀寿命试验台及寿命检测方法，属于管路阀门部件检测和寿命预测研究实验领域，装置包括恒温供液系统，恒压供气系统，泄露检测系统，声发射检测系统，测控系统；所述恒温供液系统包括：液体介质储存罐、液位传感器、热交换器、离心泵、温度变送器、流量计;所述恒压供气系统包括：空气压缩机;所述泄露检测系统包括：进气端压力变送器、进气端温度变送器、进气端温度变送器、出气端压力变送器；所述声发射检测系统包括，声发射传感器、夹具；本发明能供实现试验台的自动控制和检测数据自动读取，并且能够自动生成被测强制密封球阀的寿命试验结果，解决目前人工检漏问题，且能实现实时在线强制密封球阀泄露率检测。

技术领域

本发明属于管路阀门部件检测和寿命预测研究实验领域,具体涉及一种强制密封球阀寿命试验台及检测方法。

背景技术

随着能源和化工生产行业的高速发展，石油、天然气、各类生产原材料的储运安全要求日渐增长；储运系统中常用管路作为储运系统中常用管道运输作为运输途径，球阀作为化工能源领域常用的管路控制元件，其密封性能和开度控制性能到生产运输的安全。

强制密封球阀是一种新型的管线球阀部件，此类新型球阀利用其阀杆上的导向轨道控制球体在启闭过程中的运动轨迹，使其在启闭过程中密封副与阀体之间无接触，无摩擦，减弱了阀体与磨损，该类阀密封所需压力由球体楔形结构与阀杆作用提供，在顺流工况下，密封比压也由介质压力提供一部分，但在逆流工况下，阀杆压力不仅需要提供密封所需压力还需抵抗介质压力，导致阀杆相较于普通球阀更容易发生疲劳，由于该类阀门经常在长期频繁在高压环境下启闭，容易发生密封失效；为提高制造的强制密封球阀性能指标，研究强制密封球阀的寿命预测和密封失效机理十分必要，这就需要有对强制密封球阀加速寿命试验和内外泄露检测的有效检测方法和实验装置。目前对于该种阀门的泄漏检测还处于气泡法检漏技术，该种检测方法存在检测效率低，检测结果误差大，测试耗费时间长，需要大量测试人员的问题，另一方面，目前对于该种阀门的寿命实验装置目前依靠人工读取各检测仪表数据，人工操作试验台的问题，存在较大的数据读取，测试系统操控的误差，目前针对于强制密封检测内泄露率和外泄露率的测量方法，都需要专门的检测装置和检测步骤，这就要求待测阀只有安装指定试验装置上才能进行泄露检测，这对在管路中在使用的阀门检测带来困难。

发明内容

针对目前现有技术中的上述问题，本发明提供一种自动强制密封球阀寿命试验台及声发射系统检测方法，能供实现试验台的自动控制和检测数据自动读取，并且能够自动生成被测强制密封球阀的寿命试验结果，解决目前人工检漏问题。还提供一种适用于该试验台的声发射检测方法，实现实时在线强制密封球阀泄露率检测。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种强制密封球阀寿命试验台，试验台包括：恒温供液系统，恒压供气系统，泄露检测系统，声发射检测系统，测控系统、待测阀电动执行系统和待测强制密封球阀。

所述恒温供液系统用于将实验用液体介质加压运输至强制密封球阀密封面进行加速寿命试验；所述泄露检测系统用于加速寿命实验完成后对待测球阀进行泄露率测量；所述声发射系统用于采集和记录试验中被测球阀产生的声波变化；所述电动执行系统测量待测阀的扭矩和功率并且控制待测阀启闭；上位机测控系统用于采集试验台中各系统的传感器信号并转换为为数字或图像记录、计算并且显示。

所述恒温供液系统包括：液体介质储存罐、液位传感器、热交换器、离心泵、温度变送器、流量计、进液端控制阀门、回液端控制阀门;离心泵控制端口通过变频器与上位机相连，进液端与液体介质储存罐法兰连接。离心泵将液体储存罐中的液体抽出通过进液端控制阀门与被测强制密封球阀相连，而后经管道连接回液端控制阀门，最终回到液体介质储存罐。从而构成供液回路，温度变送器用于检测介质温度，上位机通过接受温度变送器的检测数据通过热交换器控制液体介质温度，液位传感器用于监控液体介质储存罐中的液位。

所述恒压供气系统包括：空气压缩机,定比减压阀;空气压缩机经过定制减压阀输出确定压力压缩空气与管路相连构成恒压供气系统。