Устройство для испытания изделий внутренним давлением

Устройство для испытания изделий внутренним давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контролю герметичности и усталостной прочности деталей нефтепроводов и позволяет повысить долговечность и обеспечить фиксацию момента разрушения изделия. Устройство содержит последовательно соединенные источник 2 испытательной жидкости, насос 3 с электродвигателем 4, редукционный клапан 6, первый электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения, первый гидроаккумулятор 9, третий электромагнитный клапан 25, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11, первое реле 12 давления, временной блок 13, блок 16 управления электродвигателем. Выход последнего соединен с входом электродвигателя 4. Имеется блок 17 выбора режима, соединенный последовательно с временным блоком 13. Блок 21 защиты выполнен в виде последовательно соединенных второго электромагнитного клапана 22, второго гидроаккумулятора 23 и второго реле 24 давления. Управляющий выход последнего соединен с управляющими входами третьего электромагнитного клапана 25, первого электромагнитного клапана 7 и входом блока 16 управления электродвигателя. Управляющий вход второго электромагнитного клапана 22 соединен с выходом первого реле 12 давления, а управляющий вход первого клапана 7 с вторым выходом временного блока 13. Вторые выходы клапанов 6 и 7 соединены с входом источника 2 испытательной жидкости. При работе устройства второй гидроаккумулятор 23 заряжается при первом цикле нагружения изделия 20, при последующих циклах он подключается клапаном 22 в зоне давления, при котором возможно разрушение изделия. При разрушении второй гидроаккумулятор 23 разряжается на изделие, при этом отключается третий клапан 25, переключается первый клапан 7, изделие оказывается изолированным от системы нагружения, а жидкость сбрасывается в источник 2 испытательной жидкости и поршень первого гидроаккумулятора 9 возвращается в исходное положение. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4485092/25-28 (22) 20.07.88 (46) 30.05.90. Бюл. № 20 (71) Горьковский институт инженеров водного транспорта (72) Н. Ф. Хохлов, А. В. Киселев и М. Ф. Фокин (53) 620. 165.29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1270598, кл. G 01 М 3/02, 1986. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ИЗДЕЛИИ ВНУТРЕННИМ ДАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к контролю герметичности и усталостной прочности деталей нефтепррводов и позволяет повысить долговечность и обеспечить фиксацию момента разрушения изделия. Устройство содержит последовательно соединенные источник 2 испытательной жидкости, насос 3 с электродвигателемем 4, редукцион н ый кла па н 6, „„Я()„„1567896 д 1 (51)5 G 01 М 3/02//G Ol N 3/36 первый электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения, первый гидроаккумулятор 9, третий электромагнитный клапан 25, разделитель 10 сред, водяной фильтр 11, первое реле 12 давления, временной блок 13, блок 16 управления электродвигателем. Выход последнего соединен с входом электродвигателя 4. Имеется блок 17 выбора режи ма, соединенный последовательно с временным блоком 13. Блок 21 защиты выполнен в виде последовательно соединенных второго электромагнитного клапана 22, второго гидроаккумулятора 23 и второго реле

24 давления. Управляющий выход последнего соединен с управляющими входами третьего электромагнитного клапана 25, первого электромагнитного клапана 7 и входом блока 16 управления электродвигателя. Управляющий вход второго электромагнитного клапана 22 соединен с выходом первого реле 12 давления, а управляющий вход пео1567896 вого клапана 7 — с вторым выходом временного блока 13. Вторые выходы клапанов 6 и 7 соединены с входом источника 2 испытательной жидкости. При работе устройства второй гидроаккумулятор 23 заряжается при первом цикле нагружения изделия 20, при последующих циклах он подключается клапаном 22 в зоне давления, при котором возможно разрушение изделия 20.

Изобретение относится к испытательной технике и позволяет контролировать герметичность и усталостную прочность элементов нефтепроводов, работающих в длительном режиме.

Цель изобретения — повышение долговечности путем исключения повреждения резиновых прокладок гидроаккумулятора при лавинообразном разрушении изделия с одновременным обеспечением фиксации момента разрушения.

На фиг. 1 изображена схема устройства для испытани изделий внутренним давлением; на фиг. 2 — зависимость давления в системе от времени контроля.

Устройство для испытания изделий внутренним давлением содержит последовательно соединенные источник 1 высокого давления, источник 2 испытательной жидкости, насос 3 с электродвигателем 4, фильтр 5, редукционный клапан 6, первый электромагнитный клапан 7, систему 8 охлаждения и первый гидроаккумулятор 9. Имеются также последовательно соединенные разделитель 0 сред, водяной фильтр 11, первое реле 12 давления, временной блок 13, включающий параллельно соединенные реле 14 времени подъема давления и блок 15 переключения, блок 16 управления электродвигателем, выход которого соединен со входом электродвигателя 4. Второй выход временного блока 13 соединен с управляющим входом первого электромагнитного клапана 7. Устройство также содержит блок 17 выбора режима, включающий последовательно соединенные второе реле 18 времени подъема давления и схему 19 сравнения. Вход блока 17 выбора режима соединен со входом временного блока 13, а выход — со входом блока 16 управления электродвигателем 4. Вторые выходы редукционного клапана 6 и первого электромагнитного клапана 7 соединены с источником 2 испытательной жидкости. Испытуемое иэделие 20 соединяется со входом первого реле 12 давления.

Устройство содержит блок 21 защиты при хрупком разрушении, включающий последовательно соединенные второй электромагнитный клапан 22, второй гидроаккумулятор

При разрушении второй гидроаккумулятор

23 разряжается на изделие, при этом отключается третий клапан 25, переключается первый клапан 7, изделие оказывается изолированным от системы нагружения, а жидкость сбрасывается в источник 2 испытательной жидкости и поршень первого гидроаккумулятора 9 возвращается в исходное положение. 2 ил.

23, второе реле 24 давления, третий электромагнитный клапан 25. Управляющий вход последнего соединен с управляющим выходом второго реле 24 давления, этот же выход соединен с управляющим входом первого электромагнитного клапана 7 и с входом блока 16 управления электродвигателем. Вход третьего электромагнитного клапана 25 соединен с выходом первого гидроаккумулятора 9, а выход — с входом разделителя 10 сред. Управляющий вход второго электромагнитного клапана 22 соединен с выходом первого реле 12 давления.

Устройство работает следующим образом.

Масло нз источника 2 испытательной жидкости поступает в насос 3. Подпор жидкости при этом обеспечивается источником 1 высокого давления. Нагружение изделия 20 осуществляется следующим образом.

Одновременно с включением электродвигателя 4 открывается первый электромагнитный клапан 7. Масло под давлением проходит через фильтр 5 и редукционный клапан 6, предохраняющий систему от высокого давления, первый клапан 7 и систему 8 охлаждения и поступает в полость первого гидроаккумулятора 9. Под действием давления масла диафрагма прогибается и начинает вытеснять эмульсию (воду и масло), из второй полости первого гидроаккумулятора

9, в беспоршневой разделитель 10 сред (эмульсия/вода) и водяной фильтр 11, созда вая давление в изделии 20. При достижении заданного уровня внутреннего давлениэ в изделии 20 срабатывает первое реле 12 давления, сигнал с которого поступает на временной блок 13 и блок 17 выбора режчма. Если время подъема давления до заданного уровня, устанавливаемого задатчиком давления (не показан), превышает установленное для данного изделия 20, то срабатывает реле 14 времени подъема давления и отключает электродвигатель 4. Превышение установленного времени подъема давления свидетельствует о появлении небольшой разгерметизации, и отключение электродвигателя 4 предохраняет иэделие 20 от дальнейшего разрушения. Если же время подъема давления равно установленному, то блок 13

1567896

15 0

40

Формула изобретения

55 переключения переключает первый клапан 7, подключая его второй выход к источнику 2 испытательной жидкости. В результате давления масло сбрасывается. Избыток воды поступает из изделия 20 в первый гидроаккумулятор 9 и давление в иэделии 20 падает до минимального. В момент начала сброса давления срабатывает реле 18 времени подъема давления блока 17 выбора режима. В схеме 19 сравнения сравнивается время подъема давления „„с постоянной времени электродвигателя 4

Если tn )tp. ", то блок 17 выбора режима выдает сигнал на остановку электродвигателя 4, который вновь включается в момент падения давления в изделии 20 до минимального. Это повторно-кратковременный режим работы устройства. Если

1 д)!ой", то блок 7 выбора режима не выдает сигнал на остановку электродвигателя 4, который продолжает работать и во время сброса давления. В течение этого вре,.:.ени масло циркулирует по контуру: источник 2 испытательной жидкости — насос 3 фильтр 5 — редукционный клапан 6 — бак 2.

Это длительный режим работы устройства.

Постоянная времени электродвигателя 4 характеризует минимальный интервал времени между переключениями в повторнократковременном режиме, при котором электродвигатель 4 не перегревается.

Работа блока 21 основана на свойстве раскрытия не сквозных трещин, инициирующих лавинное разрушение в окрестности максимальной циклической нагрузки.

В первом цикле нагружения на подъеме давления включается второй электромагнитный клапан 22 блока 21, происходит зарядка воздушной полости второго гидроаккумулятора 23 внутренним давлением до Р . Начиная со второго цикла нагружения, второй электромагнитный клапан

22 включает заряженный до Р " второй гидроаккумулятор 23 к системе нагнетания в интервале наиболее вероятного давления испыта ния, при котором может произойти лавинное разрушение испытываемой конструкции 20Я от Pv ". На фиг. 2 показа на точка А подключения блока 21 защиты при хрупком разрушении к системе нагнетания и т.  — момент отключения блока от системы на гнета ни я.

В каждом цикле испытаний в интервале нагрузки 20Я Р происходит подключение блока 21 защиты к системе нагнетания.

Если лавинных разрушений нет, то второе реле 24 давления блока 21 не выдает сигнал на блок 16 управления электродвигателем на отключение, не переключает первый электромагнитный клапан 7 на сброс давления, не отключает первый гидроаккумулятор 9 от разделителя 10 сред с помощью третьего электромагнитного клапана 25. Второе реле

24 давления блока 21 защиты при хрупком разрушении отслеживает испытательное давление в пределах 25Я P ", не срабатывая и не выдавая сигнал на блок 16 управления электродвигателем, первый и третий электромагнитные клапаны 7, 25. Если происходит лавинное разрушение, давление в испытываемом изделии 20 резко падает до нуля.

Происходит разряд второго гидроаккумулятора 23 по цепочке: второй электромагнитный клапан 22, третий электромагнитный клапан 25, разделитель IO сред, водяной фильтр

11 и испытываемое изделие 20. При этом разряд давления второго гидроаккумулятора

23 в момент разгерметизации не дает ь давить резиновые прокладки первого гидро аккумулятора 9, т. е. защитить его от рушения.

Вслед за этим процессом при разгерметизации резко меняется давление во вт ром гидроаккумуляторе 23, что ведет к тому, что второе реле 24 давления блока 21 подает одновременно отключающие сигналы на блок 16, на гидросистемы установки и блок 21 хрупкого разрушения от испытываемого изделия 20, сигнал поступает на третий электромагнитный клапан 25, отключая испытываемое изделие 20 от гидросистемы. Сигнал поступает одновременно и на первый электромагнитный клапан 7, перебрасывая его . режим сброса давления.

Происходит вторая фаза разряда второго гидроаккумулятора 23 блока 2! по цепочке: второй гидроаккумулятор 23. второй электромагнитный клапан 22, первый гидроаккумулятор 9, система 8 охлаждения, первый электромагнитный клапан 7, источник 2. Разряжаясь, второй гидроаккумулятор 23 возвращает поршень первого гидроаккумулятора 9 в исходное положение, близкое к исходному перед разгерметизацией изделия 20.

Таким образом, устройство позволяет четко зафиксировать момент лавинного разрушения, отключить и защитить установку в момент разрыва.

Устройство для испытания изделий внутренним давлением, содержащее последова тельно соединенные источник высокого давления, источник испытательной жидкости, насос с элекродвигателем, фильтр, редукционный клапан, первый электромагнитный клапан, систему охлаждения и первый гидроаккумулятор и последовательно соединенные разделитель сред, водяной фильтр, первое реле давления, временной блок, б.юк управления электродвигателем, выход которого соединен с входом электродвигателя, второй выход временного блока соединен с управляющим входом первого электромагнитного клапана, блок выбора режима, вход которого соединен с входом временного блока, а выход — с входом блока управления элек1567896 раЮ

Фаг. г

Составитель Л. Вихляев

Редактор А. Долинин Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 1316 Тираж 45! Г1 одп ис н ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 1О1 тродвигателем, вторые выходы редукционного клапана и первого электромагнитного клапана соединены с источником испытательной жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности с одновременным обеспечением фиксации момента разрушения, оно снабжено блоком защиты, выполненным в виде последовательно соединенных второго электромагнитного клапана, второго гидроаккумулятора и второго реле давления, третьего электромагнитного клапана, управляющий вход которого соединен с управляющим выходом второго реле давления, последний соединен с входом блока управления электродвигателя и управляющим входом первого электромагнитного клапана, вход третьего электромагнитного клапана соединен с выходом первого гидроаккумулятора, выход — с входом разделителя сред, а управляющий вход второго электромагнитного клапана соединен с выходом первого реле давления.