CN112577732B - 一种安全阀的在线检测装置及在线检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及安全阀技术领域，公开了一种安全阀的在线检测装置及在线检测方法，包括阀座、阀管、阀盖、阀杆以及压差调节机构，所述阀座内部的中心位置处设置有通口，所述阀座的底端开设有检测端口，所述阀座的顶端法兰安装有所述阀管，所述阀杆的中部套设有压差调节机构，所述阀杆的底端套装有阀瓣；包括密封接头和介质输入管道，所述密封接头内部的上下两侧分别水平安插有出气管、出水管，所述介质输入管道底部的一侧设置有空压机、增压水泵。本发明不仅通过设置双重多层密封结构和双向弹性调压结构，延长了该安全阀的使用寿命，而且便于检测组件的定位安装，从而实现了高效率在线检测功能，还提高了检测及故障排查效率。

Description

一种安全阀的在线检测装置及在线检测方法

技术领域

本发明涉及安全阀技术领域，具体是一种安全阀的在线检测装置及在线检测方法。

背景技术

安全阀，是一种起故障保护作用的阀门，主要作为过滤、压力容器等承压类特种设备上的安全附件，用于保护封闭系统设备的运行安全。例如泄压阀，当被保护设备内的压力超过设计压力时，泄压阀会自动开启，将设备内过高压力的介质排出、降压，从而避免设备被超压破坏，当设备内压力下降至设定值时，泄压阀会随之自动关闭，从而保证设备得以连续正常工作。

安全阀的定期检测项目主要包括外观损伤、整定压力及密封压力等方面。其中，外观损伤包括对各组件有无裂纹、锈蚀或机械损伤的鉴定；整定压力，也称为开启压力，是指其在运行条件下开始开启的预定压力，在该压力和规定的运行条件下，由介质压力产生的使阀门开启的力与使阀瓣保持在阀座上的力相互平衡；而密封压力是指进行密封试验时的进口静压力，在该压力下测量通过关闭件密封面的泄漏率。

现有授权公告号为CN106051240B的专利，该专利技术中，通过在安全阀的阀座上设置检测介质的流入通道，可在不拆卸安全阀的情况下对安全阀进行在线检测。但在该方案中，缺乏对安全阀本体组件的优化，使得安全阀内部的气密结构没有得到有效改善；同时检测介质流入通道是设置于阀座的输入端口上的，在实际操作时，部分检测介质会进入工作管道中造成污染，而且各个检测组件之间相对分散，使得安装流程较为繁琐；另外，该方案仅侧重于气密性检测，缺少对密封面的介质泄漏的检测功能，无法排除故障原因以获得最佳维修方案。因此，本领域技术人员提供了一种安全阀的在线检测装置及在线检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全阀的在线检测装置及在线检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种安全阀，包括阀座、阀管、阀盖、阀杆以及压差调节机构，所述阀座内部的中心位置处设置有通口，所述阀座的左端设置有输入端口，且所述输入端口与工作管道法兰连通，所述阀座的右端设置有输出端口，所述阀座的底端开设有检测端口，所述阀座的顶端法兰安装有所述阀管，且所述阀管的顶端法兰安装有所述阀盖，所述阀杆的顶端套装有手轮，且所述手轮的底部轴向镶嵌于所述阀盖的顶部，所述阀杆的底部依次穿过所述阀盖、所述阀管并延伸至所述阀座的中部，所述阀杆的中部套设有压差调节机构，且所述压差调节机构位于所述阀管中，所述压差调节机构包括上挡圈、下挡圈以及弹簧，所述阀杆的底端套装有阀瓣，且所述阀瓣轴向镶嵌于所述通口中。

作为本发明再进一步的方案：所述通口、所述输入端口以及所述工作管道皆呈阶梯型结构。

作为本发明再进一步的方案：所述阀管的底部镶嵌有密封垫圈，且所述密封垫圈由多层圆锥状结构叠加组成，并且所述阀杆的外侧壁与所述密封垫圈的内侧壁相互接触。

作为本发明再进一步的方案：所述上挡圈与所述下挡圈一上一下间隔套装于所述阀杆的中部，且所述上挡圈与所述下挡圈一侧的所述阀杆上皆套设有所述弹簧，所述弹簧的一端分别与所述上挡圈与所述下挡圈的一侧相互焊连，且所述弹簧的另一端皆与所述阀管的内侧壁相互焊连。

作为本发明再进一步的方案：所述阀瓣底部的外侧壁上套装有硅胶垫圈，且所述硅胶垫圈的底部呈锥形坡面并与所述通口的顶部相互嵌合。

一种安全阀的在线检测装置，包括密封接头和介质输入管道，所述密封接头的一端镶嵌于所述输出端口中，所述密封接头内部的上下两侧分别水平安插有出气管、出水管，且所述出气管的顶端安装有指针式压力表，所述介质输入管道的顶端与所述检测端口的底端法兰接通，所述介质输入管道底部的一侧设置有空压机、增压水泵，且所述空压机与所述增压水泵的输出端皆与所述介质输入管道水平连通。

作为本发明再进一步的方案：所述出气管与所述出水管皆呈“L”型结构并对称分布。

作为本发明再进一步的方案：所述空压机与所述增压水泵的输出端上皆安装有电磁阀。

一种安全阀的在线检测方法，包括以下步骤：

A、将输入端口和工作管道的接口处封闭，检查阀座、阀管、阀盖、阀杆等的外观，鉴别表面是否存在裂纹、锈蚀或机械损伤；

B、打开密封接头，排出工作介质，然后将介质输入管道的顶端与检测端口的底端法兰接通，并依次接通空压机、增压水泵，再将密封接头的一端镶嵌于输出端口中；

C、先打开增压水泵处的电磁阀，启动增压水泵，通过介质输入管道向利用阀座的底部注满纯净水，观测10～15分钟，若出水管处存在滴漏，则表明通口处，阀瓣或硅胶垫圈存在破损，需要更换；

D、在确定通口处完好后，启动增压水泵反转抽离纯净水；

E、再打开空压机处的电磁阀，启动空压机，通过介质输入管道向利用阀座的底部注入纯净的氮气，随着气压升高并大于压差调节机构处的设定压力时，阀瓣被向上顶起，通口打开，使得残余介质与氮气经由密封接头中的出气管、出水管混合排出；

F、关闭空压机，静置2～3分钟，待阀座中的混合介质排净，同时阀瓣下降复位，通过硅胶垫圈将通口紧密封堵；

G、再次重复步骤E，同时观测指针式压力表和阀杆的动作并计时，当保持注入4～5分钟时，指针式压力表从0开始旋转，同时阀杆的顶端逐渐上升，继续注入，并每隔秒记录一次压力读数和上升高度，2分钟后即可关闭空压机，停止记录，将记录结果与初始及历史整定压力值进行比对，若偏差大于2％，则表明阀座或阀管的内部损伤度超过允许范围，需要整体更换。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过在阀管的底部镶嵌由多层圆锥状结构叠加组成的密封垫圈，用于增强阀杆底部的密封性，并通过在间隔分布的上挡圈、下挡圈的一侧皆设置一个弹簧，用于弹性限定最大升降高度，避免阀瓣碰撞受损，以及通过在其底部套装硅胶垫圈，利用硅胶垫圈底部的锥形坡面与通口紧密嵌合、强化密封，从而延长了该安全阀的使用寿命；

2、通过在阀座的底端开设检测端口，无需拆卸工作管道，即可外接介质输入管道、空压机、增压水泵等组件，并通过在输出端口处安插密封接头，即可接通出气管、出水管等组件，从而实现了高效率在线检测功能；

3、通过增压水泵先期注满纯净水，既可直接检测出阀瓣或硅胶垫圈是否存在破损，也可通过反转回抽对阀座中进行清洁，然后通过空压机持续注入氮气进行整定压力检测，便于通过数据比对得出费否需要整体更换，从而提高了检测及故障排查效率。

附图说明

图1为本发明的主视剖面示意图；

图2为本发明中输入端口的侧视示意图；

图3为本发明中阀管的动作示意图；

图4为本发明中阀杆的立体示意图；

图5为本发明中图1的A处放大示意图；

图6为本发明中图1的B处放大示意图。

图中：1、阀座；2、通口；3、输入端口；4、工作管道；5、输出端口；6、密封接头；7、出气管；8、指针式压力表；9、出水管；10、检测端口；11、介质输入管道；12、电磁阀；13、空压机；14、增压水泵；15、阀管；16、密封垫圈；17、阀盖；18、阀杆；19、手轮；20、压差调节机构；2001、上挡圈；2002、下挡圈；2003、弹簧；21、阀瓣；22、硅胶垫圈。

具体实施方式

请参阅图1～6，本发明实施例中，

一种安全阀，包括阀座1、阀管15、阀盖17、阀杆18以及压差调节机构20，阀座1内部的中心位置处设置有通口2，阀座1的左端设置有输入端口3，且输入端口3与工作管道4法兰连通，阀座1的右端设置有输出端口5，阀座1的底端开设有检测端口10，阀座1的顶端法兰安装有阀管15，且阀管15的顶端法兰安装有阀盖17，阀杆18的顶端套装有手轮19，且手轮19的底部轴向镶嵌于阀盖17的顶部，阀杆18的底部依次穿过阀盖17、阀管15并延伸至阀座1的中部，阀杆18的中部套设有压差调节机构20，且压差调节机构20位于阀管15中，压差调节机构20包括上挡圈2001、下挡圈2002以及弹簧2003，阀杆18的底端套装有阀瓣21，且阀瓣21轴向镶嵌于通口2中。

在图1、图2以及图5中：通口2、输入端口3以及工作管道4皆呈阶梯型结构，用于嵌入式对接，增强密封性；阀管15的底部镶嵌有密封垫圈16，且密封垫圈16由多层圆锥状结构叠加组成，并且阀杆18的外侧壁与密封垫圈16的内侧壁相互接触，用于提高阀杆18底部的密封性，避免介质泄露；阀瓣21底部的外侧壁上套装有硅胶垫圈22，且硅胶垫圈22的底部呈锥形坡面并与通口2的顶部相互嵌合，用于增强通口2处的密封性，避免介质泄露；

在图1、图3以及图4中：上挡圈2001与下挡圈2002一上一下间隔套装于阀杆18的中部，且上挡圈2001与下挡圈2002一侧的阀杆18上皆套设有弹簧2003，弹簧2003的一端分别与上挡圈2001与下挡圈2002的一侧相互焊连，且弹簧2003的另一端皆与阀管15的内侧壁相互焊连，用于限定阀杆18的升降幅度，避免过度升降导致阀瓣21处剧烈碰撞导致受损。

一种安全阀的在线检测装置，包括密封接头6和介质输入管道11，密封接头6的一端镶嵌于输出端口5中，密封接头6内部的上下两侧分别水平安插有出气管7、出水管9，且出气管7的顶端安装有指针式压力表8，介质输入管道11的顶端与检测端口10的底端法兰接通，介质输入管道11底部的一侧设置有空压机13、增压水泵14，且空压机13与增压水泵14的输出端皆与介质输入管道11水平连通。

在图1中：出气管7与出水管9皆呈“L”型结构并对称分布，用于排气或排水，从而分别体现不同部件的气密性，方便排除故障位点；空压机13与增压水泵14的输出端上皆安装有电磁阀12，用于自动控制介质的输入、输出。

一种安全阀的在线检测方法，包括以下步骤：

A、将输入端口3和工作管道4的接口处封闭，检查阀座1、阀管15、阀盖17、阀杆18等的外观，鉴别表面是否存在裂纹、锈蚀或机械损伤；

B、打开密封接头6，排出工作介质，然后将介质输入管道11的顶端与检测端口10的底端法兰接通，并依次接通空压机13、增压水泵14，再将密封接头6的一端镶嵌于输出端口5中；

C、先打开增压水泵14处的电磁阀12，启动增压水泵14，通过介质输入管道11向利用阀座1的底部注满纯净水，观测10～15分钟，若出水管9处存在滴漏，则表明通口2处，阀瓣21或硅胶垫圈22存在破损，需要更换；

D、在确定通口2处完好后，启动增压水泵14反转抽离纯净水；

E、再打开空压机13处的电磁阀12，启动空压机13，通过介质输入管道11向利用阀座1的底部注入纯净的氮气，随着气压升高并大于压差调节机构20处的设定压力时，阀瓣21被向上顶起，通口2打开，使得残余介质与氮气经由密封接头6中的出气管7、出水管9混合排出；

F、关闭空压机13，静置2～3分钟，待阀座1中的混合介质排净，同时阀瓣21下降复位，通过硅胶垫圈22将通口2紧密封堵；

G、再次重复步骤E，同时观测指针式压力表8和阀杆18的动作并计时，当保持注入4～5分钟时，指针式压力表8从0开始旋转，同时阀杆18的顶端逐渐上升，继续注入，并每隔10秒记录一次压力读数和上升高度，2分钟后即可关闭空压机13，停止记录，将记录结果与初始及历史整定压力值进行比对，若偏差大于2％，则表明阀座1或阀管15的内部损伤度超过允许范围，需要整体更换。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种安全阀，包括阀座(1)、阀管(15)、阀盖(17)、阀杆(18)以及压差调节机构(20)，其特征在于，所述阀座(1)内部的中心位置处设置有通口(2)，所述阀座(1)的左端设置有输入端口(3)，且所述输入端口(3)与工作管道(4)法兰连通，所述阀座(1)的右端设置有输出端口(5)，所述阀座(1)的底端开设有检测端口(10)，所述阀座(1)的顶端法兰安装有所述阀管(15)，且所述阀管(15)的顶端法兰安装有所述阀盖(17)，所述阀杆(18)的顶端套装有手轮(19)，且所述手轮(19)的底部轴向镶嵌于所述阀盖(17)的顶部，所述阀杆(18)的底部依次穿过所述阀盖(17)、所述阀管(15)并延伸至所述阀座(1)的中部，所述阀杆(18)的中部套设有压差调节机构(20)，且所述压差调节机构(20)位于所述阀管(15)中，所述压差调节机构(20)包括上挡圈(2001)、下挡圈(2002)以及弹簧(2003)，所述阀杆(18)的底端套装有阀瓣(21)，且所述阀瓣(21)轴向镶嵌于所述通口(2)中，所述上挡圈(2001)与所述下挡圈(2002)一上一下间隔套装于所述阀杆(18)的中部，且所述上挡圈(2001)与所述下挡圈(2002)一侧的所述阀杆(18)上皆套设有所述弹簧(2003)，所述弹簧(2003)的一端分别与所述上挡圈(2001)与所述下挡圈(2002)的一侧相互焊连，且所述弹簧(2003)的另一端皆与所述阀管(15)的内侧壁相互焊连。

2.根据权利要求1所述的一种安全阀，其特征在于，所述通口(2)、所述输入端口(3)以及所述工作管道(4)皆呈阶梯型结构。

3.根据权利要求1所述的一种安全阀，其特征在于，所述阀管(15)的底部镶嵌有密封垫圈(16)，且所述密封垫圈(16)由多层圆锥状结构叠加组成，并且所述阀杆(18)的外侧壁与所述密封垫圈(16)的内侧壁相互接触。

4.根据权利要求1所述的一种安全阀，其特征在于，所述阀瓣(21)底部的外侧壁上套装有硅胶垫圈(22)，且所述硅胶垫圈(22)的底部呈锥形坡面并与所述通口(2)的顶部相互嵌合。

5.根据权利要求1～4中任一所述的一种安全阀的在线检测装置，包括密封接头(6)和介质输入管道(11)，其特征在于，所述密封接头(6)的一端镶嵌于所述输出端口(5)中，所述密封接头(6)内部的上下两侧分别水平安插有出气管(7)、出水管(9)，且所述出气管(7)的顶端安装有指针式压力表(8)，所述介质输入管道(11)的顶端与所述检测端口(10)的底端法兰接通，所述介质输入管道(11)底部的一侧设置有空压机(13)、增压水泵(14)，且所述空压机(13)与所述增压水泵(14)的输出端皆与所述介质输入管道(11)水平连通。

6.根据权利要求5所述的一种安全阀的在线检测装置，其特征在于，所述出气管(7)与所述出水管(9)皆呈“L”型结构并对称分布。

7.根据权利要求5所述的一种安全阀的在线检测装置，其特征在于，所述空压机(13)与所述增压水泵(14)的输出端上皆安装有电磁阀(12)。

8.根据权利要求1～7中任一所述的一种安全阀的在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将输入端口(3)和工作管道(4)的接口处封闭，检查阀座(1)、阀管(15)、阀盖(17)、阀杆(18)的外观，鉴别表面是否存在裂纹、锈蚀或机械损伤；B、打开密封接头(6)，排出工作介质，然后将介质输入管道(11)的顶端与检测端口(10)的底端法兰接通，并依次接通空压机(13)、增压水泵(14)，再将密封接头(6)的一端镶嵌于输出端口(5)中；C、先打开增压水泵(14)处的电磁阀(12)，启动增压水泵(14)，通过介质输入管道(11)向利用阀座(1)的底部注满纯净水，观测10～15分钟，若出水管(9)处存在滴漏，则表明通口(2)处，阀瓣(21)或硅胶垫圈(22)存在破损，需要更换；D、在确定通口(2)处完好后，启动增压水泵(14)反转抽离纯净水；E、再打开空压机(13)处的电磁阀(12)，启动空压机(13)，通过介质输入管道(11)向利用阀座(1)的底部注入纯净的氮气，随着气压升高并大于压差调节机构(20)处的设定压力时，阀瓣(21)被向上顶起，通口(2)打开，使得残余介质与氮气经由密封接头(6)中的出气管(7)、出水管(9)混合排出；F、关闭空压机(13)，静置2～3分钟，待阀座(1)中的混合介质排净，同时阀瓣(21)下降复位，通过硅胶垫圈(22)将通口(2)紧密封堵；G、再次重复步骤E，同时观测指针式压力表(8)和阀杆(18)的动作并计时，当保持注入4～5分钟时，指针式压力表(8)从0开始旋转，同时阀杆(18)的顶端逐渐上升，继续注入，并每隔10秒记录一次压力读数和上升高度，2分钟后即可关闭空压机(13)，停止记录，将记录结果与初始及历史整定压力值进行比对，若偏差大于2％，则表明阀座(1)或阀管(15)的内部损伤度超过允许范围，需要整体更换。

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