[发明专利]一种研究安全阀内漏引发声发射信号的试验装置和方法

说明书

本发明涉及一种研究安全阀内漏引发声发射信号的试验装置，包括供气装置、安全阀内漏样机、泄漏量检测装置和声发射监测系统；供气装置为安全阀内漏样机提供气源；安全阀内漏样机能够装配不同损伤形式的阀瓣，通过更换阀瓣模拟不同的泄漏工况；泄漏量检测装置为皂膜流量计，用于测量安全阀内漏样机的泄漏率；声发射监测系统采集、分析和处理安全阀内漏样机泄漏处的声发射信号。本发明同时提供试验方法。本发明利用声发射信号检测内漏，监测精度高，可识别微小泄漏。当安全阀内漏样机出现微小泄漏时，声发射传感器可以精确的采集到内漏信号，进而传输至上位机中进行分析处理，声发射监测系统可识别的最小泄漏率为150ml/min。

技术领域

本发明属于阀门的测试技术领域，涉及一种研究安全阀内漏引发声发射信号的试验装置和方法。

背景技术

安全阀是锅炉、压力容器、压力管道等承压设备最主要的安全设备，是生产工艺安全的物理屏障，又被称为超压保护的最后一道防线，对于保障工厂安全稳定运营不可或缺。

石油、化工、海洋、天然气、核电等行业存在不少高危工况，比如工作介质为易燃易爆、强腐蚀性、剧毒、放射性介质等，又如安装位置在高处，人员无法抵近操作，这些高危工况要求安全阀具有较高的运行可靠性。但在实际生产中，由于诸多因素的影响使得安全阀在关闭时仍有介质流入阀腔，形成内漏。内漏是指介质通过安全阀的阀座阀瓣密封面泄漏，内漏故障是安全阀的主要失效形式之一，会引起介质损失，不但造成经济损失，而且介质的不断泄漏会缩短阀门的寿命，形成安全隐患。若能及时发现内漏故障，就能确保安全阀在线正常工作。因此，研究安全阀内漏具有十分重要的意义。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种研究安全阀内漏引发声发射信号的试验装置和方法。

本发明解决技术的方案是：

一种研究安全阀内漏引发声发射信号的试验装置，包括供气装置、安全阀内漏样机、泄漏量检测装置和声发射监测系统；供气装置为安全阀内漏样机提供气源；安全阀内漏样机能够装配不同损伤形式的阀瓣，通过更换阀瓣模拟不同的泄漏工况；泄漏量检测装置为皂膜流量计，用于测量安全阀内漏样机的泄漏率；声发射监测系统采集、分析和处理安全阀内漏样机泄漏处的声发射信号。

供气装置包括储气罐、控制阀、压力调节阀、压力表、放气阀和管路；储气罐通过管路与安全阀内漏样机连接，在所述管路上，沿从储气罐到安全阀内漏样机的方向依次安装有控制阀、压力调节阀、压力表和放气阀，控制阀控制储气罐的通闭，压力调节阀控制管路介质压力，压力表用于测量压力调节阀后的管路压力，打开放气阀能够放空管路中的介质压力。

安全阀内漏样机包括阀座、阀体、阀瓣、反冲盘、导套、垫片、压盘；阀座通过螺纹与阀体相连，阀瓣通过螺纹固定在反冲盘上，导套套在反冲盘上，压盘压在导套顶部，使得导套另一端端部紧紧压住反冲盘，压盘和导套间用垫片进行密封；

阀座内腔作为进气口，阀体一侧开口，作为出气口，出气口处设置有法兰。

所述阀瓣能够更换，阀瓣通过在密封面上开不同尺寸的槽来模拟不同程度划伤下的泄漏或通过不同粗糙度的打磨处理来模拟不同程度腐蚀下的泄漏。

声发射监测系统包括声发射传感器、放大器、采集卡、上位机；测试中声发射传感器通过耦合剂粘贴至安全阀内漏样机的阀体外壁上，保证传感器与安全阀内漏样机的贴合紧密牢靠；声发射传感器采集的原始信号经过放大器放大后传输至采集卡中；

采集卡接收到参数设置指令后，设置采样频率；接收到开始采集指令后，以4G方式将处理后的信号发送至上位机中，接收到停止采集指令后，停止向上位机发送信号；

上位机处理接收数据进而提取与内漏相关的声发射信号特征参数，上位机以4G方式向采集卡发送开始采集、停止采集、参数设置指令。

泄漏量检测装置通过法兰工装安装在阀体出气口处的法兰上。