用于測(cè)試螺栓法蘭連接系統(tǒng)泄漏率的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試螺栓法蘭連接系統(tǒng)泄漏率的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 螺栓法蘭連接是壓力容器和管道設(shè)備中常見(jiàn)的連接方式，螺栓法蘭連接是指通過(guò) 螺栓將兩個(gè)法蘭壓緊并通過(guò)墊片使兩個(gè)法蘭密封。螺栓法蘭連接廣泛的應(yīng)用于石油、化工、 航天航空等各行各業(yè)中，由于螺栓法蘭連接系統(tǒng)長(zhǎng)期工作在高溫高壓的工作環(huán)境下，所以 螺栓法蘭容易產(chǎn)生螺栓伸長(zhǎng)、法蘭翹曲、墊片變形等問(wèn)題，而這些問(wèn)題都會(huì)使螺栓法蘭連接 系統(tǒng)在一定程度上產(chǎn)生泄漏，若系統(tǒng)產(chǎn)生泄漏則很有可能造成經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。
[0003] 為了提高螺栓法蘭連接系統(tǒng)的緊密性，需要得到螺栓法蘭連接系統(tǒng)在高溫下的泄 漏率數(shù)據(jù)，因此需要設(shè)計(jì)專門(mén)的裝置測(cè)試高溫下螺栓法蘭連接系統(tǒng)的泄漏率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)試螺栓法蘭連接系統(tǒng)泄漏率的裝置，該裝置結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、操作方便，既能檢測(cè)螺栓法蘭連接系統(tǒng)是否存在泄漏現(xiàn)象，又能精確地計(jì)算出螺栓法 蘭連接系統(tǒng)的泄漏率。
[0005] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是： 一種用于測(cè)試螺栓法蘭連接系統(tǒng)泄漏率的裝置，包括相互連接的左管道和右管道、將 左管道和右管道連接的左法蘭和右法蘭、壓緊左法蘭和右法蘭的螺栓以及用于密封的墊 片；所述左管道和右管道的非連接端均封閉并在內(nèi)部形成密封腔，所述墊片的徑向外側(cè)左 管道和右管道之間設(shè)有圓筒，圓筒、左法蘭、右法蘭和墊片圍成封閉的測(cè)漏腔，所述的測(cè)漏 裝置還包括用于測(cè)量密封腔內(nèi)部溫度和壓力的傳感器、儲(chǔ)氣罐、真空栗、加熱機(jī)構(gòu)和質(zhì)譜檢 漏儀，所述儲(chǔ)氣罐和真空栗分別通過(guò)管道與密封腔連通，所述加熱機(jī)構(gòu)設(shè)在密封腔內(nèi)部，所 述質(zhì)譜檢漏儀通過(guò)管道與測(cè)漏腔連通。
[0006] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述螺栓上連接有用于測(cè)量螺栓伸長(zhǎng)量的第一直線位 移傳感器，所述墊片上連接有用于測(cè)量墊片壓縮量的第二直線位移傳感器，所述左法蘭和 右法蘭配合的連接有用于測(cè)量法蘭轉(zhuǎn)角的角位移傳感器。
[0007] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的第一直線位移傳感器和第二直線位移傳感器均 為L(zhǎng)VDT，所述角位移傳感器為RVDT。
[0008] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的測(cè)漏裝置還包括用于測(cè)量測(cè)漏腔內(nèi)部溫度和壓 力的傳感器。
[0009] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述質(zhì)譜檢漏儀與測(cè)漏腔連通的管路上設(shè)有換熱器。
[0010] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述換熱器為套管式換熱器，所述套管式換熱器由水 箱提供冷卻源。
[0011] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體為氦氣，所述質(zhì)譜檢漏儀為氦質(zhì) 譜檢漏儀。
[0012] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述加熱機(jī)構(gòu)為加熱電阻，加熱電阻密封的穿過(guò)左管 道或右管道并與溫度控制箱電連接。
[0013] 本發(fā)明的有益效果是： 1.工作時(shí)，先由真空栗對(duì)密封腔抽真空，然后儲(chǔ)氣罐向密封腔內(nèi)輸送氣體，加熱機(jī)構(gòu) 加熱密封腔內(nèi)的氣體，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)密封腔內(nèi)氣體的溫度和壓力值，當(dāng)達(dá)到待測(cè)溫度時(shí)，保持待 測(cè)溫度并保壓足夠的時(shí)間，當(dāng)氦氣從密封腔泄露出來(lái)進(jìn)入測(cè)漏腔時(shí)，質(zhì)譜檢漏儀不僅可以 迅速的察覺(jué)泄漏，還可以吸入泄漏的氦氣進(jìn)而確定泄漏量，從而確定泄露率；該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、操作方便，既能檢測(cè)螺栓法蘭連接系統(tǒng)是否存在泄漏現(xiàn)象，又能精確計(jì)算出不同壓力和 溫度條件下的泄漏率，對(duì)于提高螺栓法蘭連接系統(tǒng)的緊密性研究具有參考意義。
[0014] 2.通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)不同壓力和溫度條件下螺栓的伸長(zhǎng)量、墊片壓縮量和法蘭的轉(zhuǎn) 角，可以求得螺栓的預(yù)緊力和墊片的應(yīng)力等數(shù)據(jù)，為螺栓、墊片和法蘭優(yōu)化和改進(jìn)提供了數(shù) 據(jù)支持。
[0015] 3.由于質(zhì)譜檢漏儀不能承受高溫，因此質(zhì)譜檢漏儀與測(cè)漏腔連通的管路上設(shè)置換 熱器可以起到換熱降溫的作用，保證了質(zhì)譜檢漏儀的正常工作。
[0016] 4.采用氦氣作為儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體，加熱至高溫不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)，安全可靠而且便于 檢測(cè)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明中第一直線位移傳感器、第二直線位移傳感器和角位移傳感器的安 裝示意圖。
[0019] 圖3是本發(fā)明中圓筒與左法蘭和右法蘭通過(guò)填料密封的連接示意圖。
[0020] 圖中：1-閥門(mén)；2-儲(chǔ)氣罐；3-盲板；4-左管道；5-密封腔；6-加熱電阻；7-左法 蘭；8-墊片；9-測(cè)漏腔；10-圓筒；11-螺栓；12-氦質(zhì)譜檢漏儀；13-套管式換熱器；14-水 箱；15-用于測(cè)量測(cè)漏腔內(nèi)部溫度和壓力的傳感器；16-第一直線位移傳感器；17-手動(dòng)開(kāi) 關(guān)；18-右法蘭；19-右管道；20-真空栗；21-泄壓閥；22-右支架；23-第二直線位移傳感 器；24-角位移傳感器；25-用于測(cè)量密封腔內(nèi)部溫度和壓力的傳感器；26-左支架；27-溫 度控制箱；28-溫度傳感器；29-吸嘴；30-填料;A-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0022] 如圖1所示，一種用于測(cè)試螺栓法蘭連接系統(tǒng)泄漏率的裝置，包括相互連接的左 管道4和右管道19、將左管道4和右管道19連接的左法蘭7和右法蘭18 (左法蘭7和右 法蘭18分別通過(guò)左支架26和右支架22水平支撐，右管道19底部還設(shè)有泄壓閥21)、壓緊 左法蘭7和右法蘭18的螺栓11、用于密封的墊片8、（帶有溫度傳感器28的）儲(chǔ)氣罐2、真 空栗20、加熱機(jī)構(gòu)和氦質(zhì)譜檢漏儀12 ;所述左管道4和右管道19的非連接端均與盲板3焊 接封閉并在內(nèi)部形成密封腔5,所述儲(chǔ)氣罐2和真空栗20分別通過(guò)管道與密封腔5連通，儲(chǔ) 氣罐2和真空栗20與密封腔5連通的管道上均設(shè)有閥門(mén)1，所述加熱機(jī)構(gòu)設(shè)在密封腔5內(nèi) 部(在本實(shí)施例中，所述加熱機(jī)構(gòu)為加熱電阻6,加熱電阻6密封的穿過(guò)左管道4并與溫度控 制箱27電連接)，所述墊片8的徑向外側(cè)左管道4和右管道19之間設(shè)有圓筒10 (左管道4 和右管道19的相對(duì)位置上均設(shè)有環(huán)形凹槽，圓筒10的兩端配合的設(shè)在凹槽中并通過(guò)填料 30密封，密封屬于動(dòng)密封，應(yīng)用較為普遍)，圓筒10、左法蘭7、右法蘭18和墊片8圍成封閉 的測(cè)漏腔9,所述氦質(zhì)譜檢漏儀12通過(guò)管道與測(cè)漏腔9連通，氦質(zhì)譜檢漏儀12與測(cè)漏腔9 連通的管道位于測(cè)漏腔9內(nèi)部的一端設(shè)有吸嘴29 ;所述的螺栓法蘭上還設(shè)有用于測(cè)量密封 腔內(nèi)部溫度和壓力的傳感器25。
[0023] 采用氦氣作為測(cè)漏氣體，加熱至高溫不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)，安全可靠而且便于檢測(cè)。
[0024] 工作時(shí)，先由真空栗20對(duì)密封腔5抽真空，然后儲(chǔ)氣罐2向密封腔5內(nèi)輸 送氦氣，加熱機(jī)構(gòu)加熱密封腔5內(nèi)的氦氣，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)密封腔5內(nèi)氦氣的溫度和壓力 值，當(dāng)達(dá)到待測(cè)溫度時(shí)，保持待測(cè)溫度并保壓足夠的時(shí)間，當(dāng)氦氣從密封腔5泄露 出來(lái)進(jìn)入測(cè)漏腔9時(shí)，氦質(zhì)譜檢漏儀12不僅可以迅速的察覺(jué)泄漏，還可以吸入泄 漏的氦氣進(jìn)而確定泄漏量，從而確定泄露率(氦質(zhì)譜檢漏儀12的最小可檢漏率為 );該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，既能