一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)高壓密封系統(tǒng)的高壓氣密封性進(jìn)行定量檢測(cè)，其中通過往高壓罐中充入一定的檢測(cè)用氣體，再持續(xù)地向高壓罐中注水，可使得檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力達(dá)到試驗(yàn)的要求，對(duì)該狀況下高壓密封系統(tǒng)泄漏出的檢測(cè)用氣體進(jìn)行定量檢測(cè)，便可獲知相應(yīng)試驗(yàn)工況下高壓密封系統(tǒng)的密封泄漏量。根據(jù)該定量檢測(cè)結(jié)果，不僅可對(duì)密封件設(shè)計(jì)泄漏率進(jìn)行驗(yàn)證，從而驗(yàn)證密封件設(shè)計(jì)的合理性和安全性，而且可用于變工況條件下的泄漏量檢測(cè)，進(jìn)而可得到密封件的工況條件與泄漏量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而可確定密封件工作條件下的泄漏量，為密封件以及密封件的連接部件等設(shè)計(jì)提供精確地?cái)?shù)據(jù)支持。
【專利說明】一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在核電、火電、能源等工業(yè)部門的設(shè)備及管線法蘭之間通常需要密封而形成密封的壓力系統(tǒng)。對(duì)于壓力系統(tǒng)來說，泄漏是絕對(duì)的，而不漏則是相對(duì)的，只要系統(tǒng)的密封泄漏量滿足環(huán)保、安全以及經(jīng)濟(jì)性等因素決定的最大允許泄漏率指標(biāo)，則可認(rèn)為系統(tǒng)是不漏的。目前，對(duì)密封的可靠性檢測(cè)有兩種方式，一種是高壓水壓試驗(yàn)，這種方法只能進(jìn)行定性檢測(cè)，一般只能采用目視檢查泄漏與否；另一種方法時(shí)采用低壓氣體，如氦氣、氮?dú)獾?，進(jìn)行低壓泄漏率檢測(cè)，盡管這種方法可以實(shí)現(xiàn)定量檢查，但無法在高壓工況下進(jìn)行泄漏量的定量檢測(cè)。因此，對(duì)密封件在高壓狀態(tài)下的密封泄漏量進(jìn)行定量檢測(cè)，以解決目前密封可靠性的檢測(cè)問題，也成為壓力系統(tǒng)密封是否有效的關(guān)鍵技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，待檢測(cè)的高壓密封系統(tǒng)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(shè)置，所述檢測(cè)系統(tǒng)包括具有封閉內(nèi)腔的高壓罐、用于向所述高壓罐中充入不溶或難溶于水且不易使所述密封件氧化失效的檢測(cè)用氣體的儲(chǔ)氣裝置、用于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(shè)有與所述封閉內(nèi)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于相異兩側(cè)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(guān)閉設(shè)置，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于對(duì)所述壓力容腔經(jīng)所述密封件處泄漏出的氣體進(jìn)行定量檢測(cè)的泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)。
[0006]優(yōu)選地，所述排水管的排水口沿豎直方向高于所述高壓罐的最頂部。
[0007]優(yōu)選地,所述儲(chǔ)氣裝置為儲(chǔ)存有氮?dú)饣蚝獾膬?chǔ)氣罐。
[0008]優(yōu)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于將所述水箱中的水供入所述高壓罐的高壓泵。
[0009]優(yōu)選地，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)所述高壓罐中液位狀態(tài)的水位計(jì)。
[0010]優(yōu)選地，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)所述高壓罐中氣體壓力數(shù)值的第一壓力表。
[0011]進(jìn)一步地，所述檢漏管上還設(shè)有用于檢測(cè)通入所述壓力容腔中氣體壓力數(shù)值的第二壓力表。
[0012]優(yōu)選地，待檢測(cè)的所述高壓密封系統(tǒng)中，所述密封件的外側(cè)周部還環(huán)設(shè)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(tǒng)之間形成密閉的可收集經(jīng)所述壓力容腔泄漏出的氣體的引漏腔，所述泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)與所述引漏腔相連。
[0013]進(jìn)一步地，待檢測(cè)的所述高壓密封系統(tǒng)包括具有中空內(nèi)腔的兩個(gè)連接件、密封連接在兩個(gè)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(nèi)腔之間構(gòu)成所述壓力容腔。
[0014]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型的高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，用于對(duì)高壓密封系統(tǒng)的高壓氣密封性進(jìn)行定量檢測(cè)，其中通過往高壓罐中充入一定的檢測(cè)用氣體,再持續(xù)地向高壓罐中注水,可使得檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的氣體壓力達(dá)到試驗(yàn)的要求，通過泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)該狀況下高壓密封系統(tǒng)泄漏出的檢測(cè)用氣體進(jìn)行定量檢測(cè)，便可獲知相應(yīng)試驗(yàn)工況下高壓密封系統(tǒng)的密封泄漏量，從而對(duì)密封件的高壓氣密封性進(jìn)行定量。
[0015]該檢測(cè)系統(tǒng)與相應(yīng)的檢測(cè)方法可適用于核電、火電、能源等工業(yè)部門高壓氣密封系統(tǒng)中密封泄漏量的定量檢測(cè)。根據(jù)該定量檢測(cè)結(jié)果，不僅可對(duì)密封件設(shè)計(jì)泄漏率進(jìn)行驗(yàn)證，從而驗(yàn)證密封件設(shè)計(jì)的合理性和安全性，而且可用于變工況條件下(溫度、壓力、介質(zhì)等發(fā)生變化)的泄漏量檢測(cè)，進(jìn)而可得到密封件的工況(溫度、壓力、介質(zhì)等)條件與泄漏量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而可確定密封件工作條件下的泄漏量，為密封件以及密封件的連接部件等設(shè)計(jì)提供精確地?cái)?shù)據(jù)支持。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖1為本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖2為本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)中泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)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(chǔ)氣裝置；21、儲(chǔ)氣罐；22、閥門；3、供水裝置；31、水箱；32、高壓泵；33、閥門；4、水位計(jì)；5、高壓密封系統(tǒng)；51、密封件；52、連接件；53、閥門；54、引漏腔；55、外密封圈；6、泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)；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(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例來對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0020]參見圖1所示為本實(shí)施例中采用的檢測(cè)系統(tǒng)。待檢測(cè)的高壓密封系統(tǒng)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(shè)置，該壓力容腔通常是處于充盈有高壓氣體的環(huán)境下工作。此處，該高壓密封系統(tǒng)5包括具有中空內(nèi)腔的兩個(gè)連接件52 (如壓力容器或法蘭)，密封件51密封連接在這兩個(gè)連接件5之間，這樣，密封件51與連接件52的中空內(nèi)腔之間即形成該高壓密封系統(tǒng)5的壓力容腔。檢測(cè)壓力容腔經(jīng)密封件51處的泄漏量，即可對(duì)相應(yīng)工況下密封件51的氣密封性進(jìn)行定量檢測(cè)。
[0021]參見圖1所示，該檢測(cè)系統(tǒng)包括具有封閉內(nèi)腔的高壓罐1、用于向高壓罐I中充入檢測(cè)用氣體的儲(chǔ)氣裝置2、用于向高壓罐I中注入水的供水裝置3，儲(chǔ)氣裝置I包括儲(chǔ)存有檢測(cè)用氣體的儲(chǔ)氣罐21、設(shè)于儲(chǔ)氣罐21出氣口處的閥門22，儲(chǔ)氣罐2中儲(chǔ)存的檢測(cè)用氣體為不溶或難溶于水且不易使密封件51氧化或腐蝕失效的氣體，通?？刹捎煤饣虻?dú)獾葰怏w。高壓罐I上用于通入檢測(cè)用氣體的進(jìn)氣口可開設(shè)在高壓罐I的上部。供水裝置3包括盛放有水的水箱31、用于將水箱31中的水供入高壓罐I中的高壓泵32，設(shè)于高壓罐I與高壓泵32之間的閥門33，高壓罐I上用于注水的注水口可開設(shè)在高壓罐I的下部。高壓罐I上還連接有用于檢測(cè)高壓罐I內(nèi)液位的水位計(jì)4。
[0022]高壓罐I的頂部開設(shè)有上氣液口 11、高壓罐I的底部開設(shè)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(nèi)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(yīng)高于高壓罐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(cè)的高壓密封系統(tǒng)5的壓力容腔中。該壓力容腔具有與其相連通且位于相異兩側(cè)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(shè)于閥門53，通過閥門53來將該出口開啟或關(guān)閉。上氣液口 11處還設(shè)有第一壓力表13，用于檢測(cè)高壓罐I內(nèi)氣體的壓力數(shù)值；檢漏管8上還設(shè)有用于檢測(cè)通入壓力容腔中氣體壓力數(shù)值的第二壓力表82，該第二壓力表82位于控制閥81與壓力容腔的入口之間。高壓罐I的底部還設(shè)有放空閥14以用于完成檢測(cè)后對(duì)其內(nèi)液體的放空，高壓罐I的頂部還設(shè)有備用閥15，以用于排出高壓罐I中的氣體。
[0023]該檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于對(duì)壓力容腔中經(jīng)密封件51處泄漏出的氣體進(jìn)行定量檢測(cè)的泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)6。檢測(cè)時(shí)可采用圖1所示的方法，將高壓密封系統(tǒng)5整個(gè)的置于一封閉空間內(nèi)，然后再通過泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)6來檢測(cè)該封閉空間內(nèi)檢測(cè)用氣體的變化量。也可以直接檢測(cè)密封件51周圍環(huán)境中檢測(cè)用氣體的濃度變化量，從而獲取高壓密封系統(tǒng)5的泄漏量，采用該種檢測(cè)方法時(shí)應(yīng)盡可能地靠近密封件51進(jìn)行檢測(cè)。
[0024]此外，還可以采用圖2所示的結(jié)構(gòu)和方法，即在密封件51的外側(cè)周部上再環(huán)設(shè)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(tǒng)5的兩連接件52之間形成密閉的引漏腔54。由于外側(cè)的外密封圈55承受的壓力小，在檢測(cè)過程中基本無泄漏，檢測(cè)過程中其泄漏量可忽略不計(jì)。壓力容腔內(nèi)經(jīng)密封件51泄漏出的檢測(cè)用氣體便全部進(jìn)入該引漏腔54中，將泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)6與該引漏腔54相連，即可對(duì)泄露出的檢測(cè)用氣體進(jìn)行定量檢測(cè)。
[0025]高壓試驗(yàn)檢測(cè)時(shí)，首先打開閥門33、控制閥81以及閥門53，并使得閥門22、排水閥71、放空閥14、備用閥15均處于關(guān)閉狀態(tài)，通過高壓泵32向該檢測(cè)系統(tǒng)中注滿水，從而將系統(tǒng)中的空氣排干凈，直至閥門53的出口處持續(xù)流水時(shí)停止注水，關(guān)閉閥門33、控制閥81以及閥門53。
[0026]打開排水閥71，同時(shí)打開閥門22，通過儲(chǔ)氣罐21向高壓罐I中注入檢測(cè)用氣體(如氦氣或氮?dú)?，使得系統(tǒng)內(nèi)的水逐漸從排水管7中排出，通過水位計(jì)4觀測(cè)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(shí)關(guān)閉閥門71。此外，上述排水過程中應(yīng)避免外部空氣進(jìn)入系統(tǒng)中。繼續(xù)向高壓罐I中注入檢測(cè)用氣體，使得高壓罐I中的氣體壓力逐漸上升直至其達(dá)到設(shè)定值，通過第一壓力表13即可檢測(cè)該壓力值，待第一壓力表13上觀測(cè)到的壓力數(shù)值一即高壓罐I內(nèi)的氣體壓力值達(dá)到設(shè)定值后，關(guān)閉閥門22停止注入檢測(cè)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(cè)用氣體，以利于后續(xù)的泄漏檢測(cè)。
[0027]打開閥門33，同時(shí)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(cè)用氣體通過檢漏管8進(jìn)入壓力容腔中而使得壓力容腔中充盈高壓的檢測(cè)用氣體。通過不斷注水將檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的壓力加至試驗(yàn)要求的檢測(cè)壓力值后，關(guān)閉閥門33停止向高壓罐I中供水。
[0028]為保證高壓密封系統(tǒng)5中密封件51保持在氣態(tài)的環(huán)境下以避免影響檢測(cè)精度，因此需要避免高壓罐I中的水量過多以防止水進(jìn)入高壓密封系統(tǒng)5中。在上述試驗(yàn)過程中，如若高壓罐I中的液位較高而檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的氣體量不足，造成水進(jìn)入高壓密封系統(tǒng)5中時(shí)，說明在上述給高壓罐I注入的檢測(cè)氣體量不夠，這時(shí)需對(duì)系統(tǒng)卸壓后，重新向高壓罐I中充入檢測(cè)用氣體并向高壓罐I中注水進(jìn)行加壓，即重新進(jìn)行試驗(yàn)。
[0029]待檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的壓力加至試驗(yàn)要求的檢測(cè)壓力值后，此時(shí)可根據(jù)試驗(yàn)要求，可以關(guān)閉控制閥81將系統(tǒng)部分隔離而對(duì)壓力容腔進(jìn)行保壓，或者打開控制閥81和閥門33而對(duì)壓力容腔再進(jìn)行補(bǔ)壓。在上述補(bǔ)壓、保壓過程中通過泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)6來檢測(cè)壓力容腔經(jīng)密封件51泄漏出的檢測(cè)用氣體的量，即可獲得相應(yīng)試驗(yàn)工況下高壓密封系統(tǒng)5的密封泄漏量。待檢測(cè)結(jié)束后，打開放空閥14及閥門53、控制閥81，可對(duì)該檢測(cè)系統(tǒng)卸壓。
[0030]綜上，采用本實(shí)用新型的高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，并結(jié)合上述檢測(cè)方法便可方便地對(duì)高壓密封系統(tǒng)5的氣密封泄漏量進(jìn)行定量檢測(cè)，可即時(shí)地獲知相應(yīng)試驗(yàn)工況下高壓密封系統(tǒng)5的密封泄漏量，從而對(duì)密封件的高壓氣密封性進(jìn)行定量檢測(cè)。該檢測(cè)系統(tǒng)以及相應(yīng)的檢測(cè)方法可適用于核電、火電、能源等工業(yè)部門的高壓氣密封系統(tǒng)的密封泄漏量的定量檢測(cè)。根據(jù)該定量檢測(cè)結(jié)果，不僅可對(duì)密封件設(shè)計(jì)泄漏率進(jìn)行驗(yàn)證，從而驗(yàn)證密封件設(shè)計(jì)的合理性和安全性，而且可用于變工況條件下(溫度、壓力、介質(zhì)等發(fā)生變化)的泄漏量檢測(cè)，進(jìn)而可得到密封件的工況(溫度、壓力、介質(zhì)等)條件與泄漏量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，從而可確定密封件工作條件下的泄漏量，為密封件以及密封件的連接部件等設(shè)計(jì)提供精確地?cái)?shù)據(jù)支持。
[0031]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，待檢測(cè)的高壓密封系統(tǒng)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(shè)置，其特征在于:所述檢測(cè)系統(tǒng)包括具有封閉內(nèi)腔的高壓罐、用于向所述高壓罐中充入不溶或難溶于水且不易使所述密封件氧化失效的檢測(cè)用氣體的儲(chǔ)氣裝置、用于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(shè)有與所述封閉內(nèi)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于相異兩側(cè)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(guān)閉設(shè)置，所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于對(duì)所述壓力容腔經(jīng)所述密封件處泄漏出的氣體進(jìn)行定量檢測(cè)的泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述排水管的排水口沿豎直方向高于所述高壓罐的最頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述儲(chǔ)氣裝置為儲(chǔ)存有氮?dú)饣蚝獾膬?chǔ)氣罐。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于: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于將所述水箱中的水供入所述高壓罐的高壓栗。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)所述高壓罐中液位狀態(tài)的水位計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述檢測(cè)系統(tǒng)還包括用于檢測(cè)所述高壓罐中氣體壓力數(shù)值的第一壓力表。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述檢漏管上還設(shè)有用于檢測(cè)通入所述壓力容腔中氣體壓力數(shù)值的第二壓力表。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:待檢測(cè)的所述高壓密封系統(tǒng)中，所述密封件的外側(cè)周部還環(huán)設(shè)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(tǒng)之間形成密閉的可收集經(jīng)所述壓力容腔泄漏出的氣體的引漏腔，所述泄漏率檢測(cè)系統(tǒng)與所述引漏腔相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高壓氣密性檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:待檢測(cè)的所述高壓密封系統(tǒng)包括具有中空內(nèi)腔的兩個(gè)連接件、密封連接在兩個(gè)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(nèi)腔之間構(gòu)成所述壓力容腔。
【文檔編號(hào)】G01M3/26GK203981365SQ201420441557
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】馬志剛, 韓嘉興, 毛華平, 朱建強(qiáng), 馬少騁 申請(qǐng)人:蘇州寶驊機(jī)械技術(shù)有限公司