一種高壓氣密性檢測系統的製作方法
2023-05-20 03:53:06 5
一種高壓氣密性檢測系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓氣密性檢測系統，用於對高壓密封系統的高壓氣密封性進行定量檢測，其中通過往高壓罐中充入一定的檢測用氣體，再持續地向高壓罐中注水，可使得檢測系統內的氣體壓力達到試驗的要求，對該狀況下高壓密封系統洩漏出的檢測用氣體進行定量檢測，便可獲知相應試驗工況下高壓密封系統的密封洩漏量。根據該定量檢測結果，不僅可對密封件設計洩漏率進行驗證，從而驗證密封件設計的合理性和安全性，而且可用於變工況條件下的洩漏量檢測，進而可得到密封件的工況條件與洩漏量之間的對應關係，從而可確定密封件工作條件下的洩漏量，為密封件以及密封件的連接部件等設計提供精確地數據支持。
【專利說明】一種高壓氣密性檢測系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓氣密性檢測系統。
【背景技術】
[0002]在核電、火電、能源等工業部門的設備及管線法蘭之間通常需要密封而形成密封的壓力系統。對於壓力系統來說，洩漏是絕對的，而不漏則是相對的，只要系統的密封洩漏量滿足環保、安全以及經濟性等因素決定的最大允許洩漏率指標，則可認為系統是不漏的。目前，對密封的可靠性檢測有兩種方式，一種是高壓水壓試驗，這種方法只能進行定性檢測，一般只能採用目視檢查洩漏與否；另一種方法時採用低壓氣體，如氦氣、氮氣等，進行低壓洩漏率檢測，儘管這種方法可以實現定量檢查，但無法在高壓工況下進行洩漏量的定量檢測。因此，對密封件在高壓狀態下的密封洩漏量進行定量檢測，以解決目前密封可靠性的檢測問題，也成為壓力系統密封是否有效的關鍵技術。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的是克服現有技術的缺點，提供一種高壓氣密性檢測系統。
[0004]為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是:
[0005]一種高壓氣密性檢測系統，待檢測的高壓密封系統具有封閉的壓力容腔，所述壓力容腔通過周向呈閉合狀的密封件密封設置，所述檢測系統包括具有封閉內腔的高壓罐、用於向所述高壓罐中充入不溶或難溶於水且不易使所述密封件氧化失效的檢測用氣體的儲氣裝置、用於向所述高壓罐中注入水的供水裝置，所述高壓罐的頂部與底部分別開設有與所述封閉內腔相連通的上氣液口與下氣液口，所述下氣液口處連接有帶排水閥的排水管，所述上氣液口處連接有帶控制閥的檢漏管，所述壓力容腔具有與其相連通且位於相異兩側的入口與出口，所述檢漏管連接在所述入口處，所述出口處通過閥門可開啟或關閉設置，所述檢測系統還包括用於對所述壓力容腔經所述密封件處洩漏出的氣體進行定量檢測的洩漏率檢測系統。
[0006]優選地，所述排水管的排水口沿豎直方向高於所述高壓罐的最頂部。
[0007]優選地,所述儲氣裝置為儲存有氮氣或氦氣的儲氣罐。
[0008]優選地，所述供水裝置包括水箱、連接在所述水箱與所述高壓罐之間且用於將所述水箱中的水供入所述高壓罐的高壓泵。
[0009]優選地，所述檢測系統還包括用於檢測所述高壓罐中液位狀態的水位計。
[0010]優選地，所述檢測系統還包括用於檢測所述高壓罐中氣體壓力數值的第一壓力表。
[0011]進一步地，所述檢漏管上還設有用於檢測通入所述壓力容腔中氣體壓力數值的第二壓力表。
[0012]優選地，待檢測的所述高壓密封系統中，所述密封件的外側周部還環設有外密封圈，所述密封件、所述外密封圈及所述高壓密封系統之間形成密閉的可收集經所述壓力容腔洩漏出的氣體的引漏腔，所述洩漏率檢測系統與所述引漏腔相連。
[0013]進一步地，待檢測的所述高壓密封系統包括具有中空內腔的兩個連接件、密封連接在兩個所述連接件之間的所述密封件，所述密封件與所述連接件的所述中空內腔之間構成所述壓力容腔。
[0014]由於上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點:本實用新型的高壓氣密性檢測系統，用於對高壓密封系統的高壓氣密封性進行定量檢測，其中通過往高壓罐中充入一定的檢測用氣體,再持續地向高壓罐中注水,可使得檢測系統內的氣體壓力達到試驗的要求，通過洩漏率檢測系統對該狀況下高壓密封系統洩漏出的檢測用氣體進行定量檢測，便可獲知相應試驗工況下高壓密封系統的密封洩漏量，從而對密封件的高壓氣密封性進行定量。
[0015]該檢測系統與相應的檢測方法可適用於核電、火電、能源等工業部門高壓氣密封系統中密封洩漏量的定量檢測。根據該定量檢測結果，不僅可對密封件設計洩漏率進行驗證，從而驗證密封件設計的合理性和安全性，而且可用於變工況條件下(溫度、壓力、介質等發生變化)的洩漏量檢測，進而可得到密封件的工況(溫度、壓力、介質等)條件與洩漏量之間的對應關係，從而可確定密封件工作條件下的洩漏量，為密封件以及密封件的連接部件等設計提供精確地數據支持。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]附圖1為本實用新型的檢測系統的結構示意圖；
[0017]附圖2為本實用新型的檢測系統中洩漏率檢測系統的另一連接方式的原理圖。
[0018]其中:1、高壓罐；11、上氣液口 ；12、下氣液口 ；13、第一壓力表；14、排水閥；15、備用閥；2、儲氣裝置；21、儲氣罐；22、閥門；3、供水裝置；31、水箱；32、高壓泵；33、閥門；4、水位計；5、高壓密封系統；51、密封件；52、連接件；53、閥門；54、引漏腔；55、外密封圈；6、洩漏率檢測系統；7、排水管；71、排水閥；8、檢漏管；81、控制閥；82、第二壓力表。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和本實用新型的較佳實施例來對本實用新型的技術方案作進一步的闡述。
[0020]參見圖1所示為本實施例中採用的檢測系統。待檢測的高壓密封系統5具有封閉的壓力容腔，該壓力容腔通過周向呈閉合狀的密封件51密封設置，該壓力容腔通常是處於充盈有高壓氣體的環境下工作。此處，該高壓密封系統5包括具有中空內腔的兩個連接件52 (如壓力容器或法蘭)，密封件51密封連接在這兩個連接件5之間，這樣，密封件51與連接件52的中空內腔之間即形成該高壓密封系統5的壓力容腔。檢測壓力容腔經密封件51處的洩漏量，即可對相應工況下密封件51的氣密封性進行定量檢測。
[0021]參見圖1所示，該檢測系統包括具有封閉內腔的高壓罐1、用於向高壓罐I中充入檢測用氣體的儲氣裝置2、用於向高壓罐I中注入水的供水裝置3，儲氣裝置I包括儲存有檢測用氣體的儲氣罐21、設於儲氣罐21出氣口處的閥門22，儲氣罐2中儲存的檢測用氣體為不溶或難溶於水且不易使密封件51氧化或腐蝕失效的氣體，通常可採用氦氣或氮氣等氣體。高壓罐I上用於通入檢測用氣體的進氣口可開設在高壓罐I的上部。供水裝置3包括盛放有水的水箱31、用於將水箱31中的水供入高壓罐I中的高壓泵32，設於高壓罐I與高壓泵32之間的閥門33，高壓罐I上用於注水的注水口可開設在高壓罐I的下部。高壓罐I上還連接有用於檢測高壓罐I內液位的水位計4。
[0022]高壓罐I的頂部開設有上氣液口 11、高壓罐I的底部開設有下氣液口 12，該上氣液口 11與下氣液口 12均與高壓罐I的封閉內腔相連通。下氣液口 12處連接有帶排水閥71的排水管7，該排水管7的排水口沿豎直方向應高於高壓罐I的最頂部。上氣液口 11處連接有帶控制閥81的檢漏管8，該檢漏管8的另一端通入待檢測的高壓密封系統5的壓力容腔中。該壓力容腔具有與其相連通且位於相異兩側的入口與出口，檢漏管8的上述另一端即連接在該入口處，壓力容腔的上述出口處設於閥門53，通過閥門53來將該出口開啟或關閉。上氣液口 11處還設有第一壓力表13，用於檢測高壓罐I內氣體的壓力數值；檢漏管8上還設有用於檢測通入壓力容腔中氣體壓力數值的第二壓力表82，該第二壓力表82位於控制閥81與壓力容腔的入口之間。高壓罐I的底部還設有放空閥14以用於完成檢測後對其內液體的放空，高壓罐I的頂部還設有備用閥15，以用於排出高壓罐I中的氣體。
[0023]該檢測系統還包括用於對壓力容腔中經密封件51處洩漏出的氣體進行定量檢測的洩漏率檢測系統6。檢測時可採用圖1所示的方法，將高壓密封系統5整個的置於一封閉空間內，然後再通過洩漏率檢測系統6來檢測該封閉空間內檢測用氣體的變化量。也可以直接檢測密封件51周圍環境中檢測用氣體的濃度變化量，從而獲取高壓密封系統5的洩漏量，採用該種檢測方法時應儘可能地靠近密封件51進行檢測。
[0024]此外，還可以採用圖2所示的結構和方法，即在密封件51的外側周部上再環設一外密封圈55，使得該外密封圈55與密封件51，以及高壓密封系統5的兩連接件52之間形成密閉的引漏腔54。由於外側的外密封圈55承受的壓力小，在檢測過程中基本無洩漏，檢測過程中其洩漏量可忽略不計。壓力容腔內經密封件51洩漏出的檢測用氣體便全部進入該引漏腔54中，將洩漏率檢測系統6與該引漏腔54相連，即可對洩露出的檢測用氣體進行定量檢測。
[0025]高壓試驗檢測時，首先打開閥門33、控制閥81以及閥門53，並使得閥門22、排水閥71、放空閥14、備用閥15均處於關閉狀態，通過高壓泵32向該檢測系統中注滿水，從而將系統中的空氣排乾淨，直至閥門53的出口處持續流水時停止注水，關閉閥門33、控制閥81以及閥門53。
[0026]打開排水閥71，同時打開閥門22，通過儲氣罐21向高壓罐I中注入檢測用氣體(如氦氣或氮氣)，使得系統內的水逐漸從排水管7中排出，通過水位計4觀測高壓罐I中的液位狀況，直至高壓罐I中排出一大部分水或接近全部的水時關閉閥門71。此外，上述排水過程中應避免外部空氣進入系統中。繼續向高壓罐I中注入檢測用氣體，使得高壓罐I中的氣體壓力逐漸上升直至其達到設定值，通過第一壓力表13即可檢測該壓力值，待第一壓力表13上觀測到的壓力數值一即高壓罐I內的氣體壓力值達到設定值後，關閉閥門22停止注入檢測用氣體，上述過程主要是為了讓高壓罐I中充入足夠量的檢測用氣體，以利於後續的洩漏檢測。
[0027]打開閥門33，同時打開控制閥81，通過高壓泵32向高壓罐I中注水增壓，從而壓縮高壓罐I上部的氣體，高壓罐I中的檢測用氣體通過檢漏管8進入壓力容腔中而使得壓力容腔中充盈高壓的檢測用氣體。通過不斷注水將檢測系統內的壓力加至試驗要求的檢測壓力值後，關閉閥門33停止向高壓罐I中供水。
[0028]為保證高壓密封系統5中密封件51保持在氣態的環境下以避免影響檢測精度，因此需要避免高壓罐I中的水量過多以防止水進入高壓密封系統5中。在上述試驗過程中，如若高壓罐I中的液位較高而檢測系統內的氣體量不足，造成水進入高壓密封系統5中時，說明在上述給高壓罐I注入的檢測氣體量不夠，這時需對系統卸壓後，重新向高壓罐I中充入檢測用氣體並向高壓罐I中注水進行加壓，即重新進行試驗。
[0029]待檢測系統內的壓力加至試驗要求的檢測壓力值後，此時可根據試驗要求，可以關閉控制閥81將系統部分隔離而對壓力容腔進行保壓，或者打開控制閥81和閥門33而對壓力容腔再進行補壓。在上述補壓、保壓過程中通過洩漏率檢測系統6來檢測壓力容腔經密封件51洩漏出的檢測用氣體的量，即可獲得相應試驗工況下高壓密封系統5的密封洩漏量。待檢測結束後，打開放空閥14及閥門53、控制閥81，可對該檢測系統卸壓。
[0030]綜上，採用本實用新型的高壓氣密性檢測系統，並結合上述檢測方法便可方便地對高壓密封系統5的氣密封洩漏量進行定量檢測，可即時地獲知相應試驗工況下高壓密封系統5的密封洩漏量，從而對密封件的高壓氣密封性進行定量檢測。該檢測系統以及相應的檢測方法可適用於核電、火電、能源等工業部門的高壓氣密封系統的密封洩漏量的定量檢測。根據該定量檢測結果，不僅可對密封件設計洩漏率進行驗證，從而驗證密封件設計的合理性和安全性，而且可用於變工況條件下(溫度、壓力、介質等發生變化)的洩漏量檢測，進而可得到密封件的工況(溫度、壓力、介質等)條件與洩漏量之間的對應關係，從而可確定密封件工作條件下的洩漏量，為密封件以及密封件的連接部件等設計提供精確地數據支持。
[0031]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種高壓氣密性檢測系統，待檢測的高壓密封系統具有封閉的壓力容腔，所述壓力容腔通過周向呈閉合狀的密封件密封設置，其特徵在於:所述檢測系統包括具有封閉內腔的高壓罐、用於向所述高壓罐中充入不溶或難溶於水且不易使所述密封件氧化失效的檢測用氣體的儲氣裝置、用於向所述高壓罐中注入水的供水裝置，所述高壓罐的頂部與底部分別開設有與所述封閉內腔相連通的上氣液口與下氣液口，所述下氣液口處連接有帶排水閥的排水管，所述上氣液口處連接有帶控制閥的檢漏管，所述壓力容腔具有與其相連通且位於相異兩側的入口與出口，所述檢漏管連接在所述入口處，所述出口處通過閥門可開啟或關閉設置，所述檢測系統還包括用於對所述壓力容腔經所述密封件處洩漏出的氣體進行定量檢測的洩漏率檢測系統。
2.根據權利要求1所述的一種高壓氣密性檢測系統，其特徵在於:所述排水管的排水口沿豎直方向高於所述高壓罐的最頂部。
3.根據權利要求1所述的一種高壓氣密性檢測系統，其特徵在於:所述儲氣裝置為儲存有氮氣或氦氣的儲氣罐。
4.根據權利要求1所述的一種高壓氣密性檢測系統，其特徵在於:所述供水裝置包括水箱、連接在所述水箱與所述高壓罐之間且用於將所述水箱中的水供入所述高壓罐的高壓慄。
5.根據權利要求1所述的一種高壓氣密性檢測系統，其特徵在於:所述檢測系統還包括用於檢測所述高壓罐中液位狀態的水位計。
6.根據權利要求1所述的一種高壓氣密性檢測系統，其特徵在於:所述檢測系統還包括用於檢測所述高壓罐中氣體壓力數值的第一壓力表。
7.根據權利要求6所述的一種高壓氣密性檢測系統，其特徵在於:所述檢漏管上還設有用於檢測通入所述壓力容腔中氣體壓力數值的第二壓力表。
8.根據權利要求1所述的一種高壓氣密性檢測系統，其特徵在於:待檢測的所述高壓密封系統中，所述密封件的外側周部還環設有外密封圈，所述密封件、所述外密封圈及所述高壓密封系統之間形成密閉的可收集經所述壓力容腔洩漏出的氣體的引漏腔，所述洩漏率檢測系統與所述引漏腔相連。
9.根據權利要求8所述的一種高壓氣密性檢測系統，其特徵在於:待檢測的所述高壓密封系統包括具有中空內腔的兩個連接件、密封連接在兩個所述連接件之間的所述密封件，所述密封件與所述連接件的所述中空內腔之間構成所述壓力容腔。
【文檔編號】G01M3/26GK203981365SQ201420441557
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】馬志剛, 韓嘉興, 毛華平, 朱建強, 馬少騁 申請人:蘇州寶驊機械技術有限公司