[发明专利]一种膨胀节失效试验方法

摘要

本发明公开了一种膨胀节失效试验方法，基于一套试验装置，装置包括相互连接的左管道和右管道、将左管道和右管道连接的管道左法兰和管道右法兰、连接在管道左发兰和管道右法兰之间的膨胀节，所述左管道和右管道的非连接端均封闭并在内部形成密封腔，密封腔的内部设有加热机构；所述密封腔的外部设有高压储气罐，高压储气罐通过管道依次连接平衡阀和流量计并最终与密封腔连通，所述试验装置还包括用于测量密封腔内部温度和压力的传感器。本发明方法既能检测膨胀节连接系统是否存在泄漏现象，又能精确地计算出膨胀节连接系统的泄漏率。

主权项

一种膨胀节失效试验方法，基于一套试验装置，装置包括左管道和右管道、与左管道连接的管道左法兰、与右管道连接的管道右法兰以及通过螺栓和垫片连接在管道左法兰和管道右法兰之间的膨胀节，其中，所述左管道和右管道的非连接端均封闭并在内部形成密封腔，密封腔的内部设有加热机构；所述密封腔的外部设有高压储气罐，高压储气罐通过管道依次连接平衡阀和流量计并最终与密封腔连通，所述试验装置还包括用于测量密封腔内部温度和压力的传感器；所述膨胀节包括膨胀节本体和安装在膨胀节两端的连接法兰，膨胀节的左法兰和管道左法兰之间的螺栓上、以及膨胀节的右法兰和管道右法兰之间的螺栓上均连接有用于测量螺栓伸长量的直线位移传感器，所述垫片上连接有用于测量垫片压缩量的直线位移传感器，所述膨胀节的左法兰和管道左法兰之间、以及膨胀节的右法兰和管道右法兰之间配合连接有用于测量法兰转角的角位移传感器；其特征在于，包括以下步骤：步骤1.先关闭所有阀门，仅打开高压储气罐与缓冲罐之间的管路上的阀门，高压储气罐中的氦气进入缓冲罐中，打开水箱与换热器连接的进、出口管道上的阀门，待氦气稳定后打开微压平衡阀，将氦气输送到密封腔中，观察缓冲罐上压力表和温度传感器的示数，温度控制箱控制加热电阻对密封腔内部的氦气加热至待测温度，同时换热器对与密封腔连接的管道内的氦气进行散热，用于测量密封腔内部温度和压力的传感器实时监测并记录密封腔内部氦气的温度和压力；步骤2.当达到待测温度时，保持待测温度并保压足够的时间，此时，若高压储气罐与密封腔内的氦气满足气态平衡方程：其中，P1、P2分别为缓冲罐和密封腔内部的压力，V1、V2分别为缓冲罐和密封腔的体积，T1、T2分别为缓冲罐和密封腔内部的温度，即密封腔内气体的压力值不变，则没有发生泄漏；若高压储气罐与密封腔内的氦气不满足气态平衡方程，即密封腔内气体的压力值变小，则发生泄漏；气体从密封腔泄漏会影响密封腔的压力，通过微压平衡阀调节管道两侧的压力，密封腔内泄露多少气体就会从高压储气罐里补充多少气体，通过微量体积流量计检测气体的体积变化量ΔV，通过体积变化量ΔV得到体积变化率：其中，L气体的泄漏率，t为时间间隔，通过体积变化率表示泄漏率，即可精确求得泄露率；步骤3.当保温保压一定的时间后，关闭与LVDT和RVDT连接的手动开关，读取相应时间内数据采集系统A中螺栓的伸长量、垫片的压缩量和法兰的转角；步骤4.待数据采集完毕后，打开密封腔底部的泄压阀和缓冲罐上的泄压阀对密封腔进行泄压。