用于进行液压验证试验的装置的制作方法

1.本发明涉及对至少包括具有平行阀座的阀的液压设备进行液压验证试验(即耐压试验)的领域。


背景技术：

2.许多工业设备包括联接到管道(管道系统)的容量体(储罐、容器、交换器等)，这些管道用于通常加压的液体或气体的通道。
3.为了保证这些设备的可靠和安全运行，此类系统的维护需要定期地进行耐压试验，并且管理加压装置的法规进一步要求定期地进行液压验证试验。
4.在本文的其余部分中，“耐压性”将被理解为表示承受这种增压产生的机械应力的能力，机械应力会导致所述工业设备的部件的变形、所述部件的机械连接的完整性丧失以及其密封性丧失。
5.为了对储罐、容器或任何其他类型的容量体进行耐压试验或液压验证试验，有必要修改设备的构造，以产生试验或验证“气泡”，也就是说，为了对容量体进行技术评估，能够对容量体进行增压的闭合回路。
6.为了形成这种闭合回路，因此必须能够封闭容器的每个入口/出口，特别是当其联接到管道时，以便隔离容器的内部容积。
7.设置有排气点，也就是说排气孔，使得可以排出装备和管道系统中的空气，并确保液压验证试验期间的压力稳定。
8.试验泵用于管理充注和压力累积，压力计的存在可以确保达到试验压力。在某些情况下，例如在环境温度下用软化水进行试验或验证。
9.为了产生液压验证试验气泡，可以使用适合隔离容器或管道的封闭构件，依靠设备上现有的螺栓组件。然而，在使用所谓危险流体(有毒、易燃、易爆等)或热流体(例如蒸汽)的行业中，容量体和管道系统没有法兰，这些法兰可以在拆卸后安装螺栓塞(盲孔、实心法兰)，使其能够封闭。
10.因此，通常需要切割管道，并在管道的切割部分处焊接封闭构件。
11.遗憾的是，这种封闭管道的技术有很多缺点。
12.首先，这种解决方案涉及复杂的实施，造成长时间的干预，需要稀缺的特定人力资源(焊工、控制人员等)和大量的物料后勤需求(龙门架、脚手架、气闸、除垢系统等)。
13.干预还包括重大实施意外事件(缺陷、工作失误等)的风险。此外，干预要求提供替换零件(焊接封闭装置、需恢复合规的管道系统元件等)，鉴于其特定技术特点，这些零件价格昂贵，采购周期长。由于所进行的切割，焊接封闭装置的使用寿命有限，因此需要定期进行新的采购。
14.最后，在某些设备上实施该解决方案通常需要进行特定的控制，比如采用γ射线的类型的非破坏性控制，此外，如果需要，还需要通过建立由现行法规定义的管理档案来完成控制。除了焊接固有的风险之外，上述控制措施还具有辐射风险，导致扩展和特定的标记
区域就位，这意味着强制停止γ冲击附近正在进行的活动。
15.一种避免与使用焊接封闭构件相关的这些缺点的解决方案在于使用机械或充气封闭装置，并将它们定位在管道中以封闭管道。根据构造，可以使用几种类型的封闭构件。
16.因此，文献fr2989146中描述的机械封闭构件是已知的。这些大尺寸的封闭构件被组装在管道内，这使得它们能够放置就位，但通过尺寸小于管道直径的孔口能进入管道系统。这些封闭构件需要附近的通路，以能够启用用于传输测量值的仪表，以便在液压验证试验期间检查和控制其密封性。
17.比如在fr2751006中描述的充气封闭构件也是已知的。这些封闭构件需要附近的通路，以便在液压验证试验期间供应和确保其在管道中的阻力，并在必要时调节其充气压力。由于目标工业设备的构造，其应用受到技术限制。
18.还有比如文献wo 00/03172中的机械封闭构件。这些封闭构件的缺点是需要切割管道，管道在放置就位之前必须封闭。与焊接工作相关的缺点有所减少，但并未消除，因为当设备恢复合规时，这些缺点仍然存在。
19.更重要的是，无论是否需要切割管道系统，这些机械或充气的封闭构件的缺点是需要足够尺寸的直线长度才能安装。此外，所述长度必须不存在表面缺陷，可接近，且它们的环境必须能够处理封闭构件，但情况并非总是如此。
20.在设备允许的情况下，可以依靠在入口/出口处的与容器相关的管道系统构件，并且其尺寸应能承受液压试验或验证试验期间的增压。然而，在液压试验或验证试验之前，对每个管道系统构件的正确操作进行简单验证，无法确保这些构件所需的完美密封性，特别是因为阀的设计具有根据设计标准(比如2012-05-01(年-月-日)的nf e29-311-1、nf en 12266-1)的“泄漏”系数，对于符合所述设备的质量的nd(公称直径)等于350mm的阀承受例如10.5mm3/s的泄漏率。
21.对于具有平行阀座的阀，内部干预，即移除内部元件(即阀杆和闸门)，能够启用对闸门/阀座跨距进行控制的专业知识，然后，如有必要，将其嵌入，可能会改善这种情况，但不能系统地确保液压验证试验的确认所需的密封性。
22.另一个缺点是这些工作的持续时间，这些工作需要管道系统中罕见的技能，通常比其他活动优先。此外，在发生意外情况时，干预可能需要供应采购周期很重要的替换零件。另一个缺点是阀上工作量的倍增，不只是预防性维护计划的主题。
23.当试验是决定性时，对液压验证试验上游的阀进行闸门间试验(缩写为igt)可以确保试验条件下的密封性。
24.对于这种试验，在试验前，向阀的闸门间空间和上部空间注水并加压，以检查阀座上的闸门的上游/下游密封性。
25.当该试验不是决定性时，可以安装工具代替闸门，使得可以确保阀的密封性。然后，拆卸阀的阀盖、阀杆和闸门，以便使合适的封闭工具放置就位。
26.市场上很少有满足这一需求的工具。
27.工业上使用的一种解决方案是用一个或几个螺钉将具有平行板的封闭构件放置就位，由于螺母/锁紧螺母系统，这些螺钉的位置是可调节的。
28.遗憾的是，这种解决方案有很多缺点。
29.首先，工具的操作困难且危险。工具很重，并且需要将手伸入阀的主体中，手动调
节。
30.其次，现有的封闭构件是特定于技术和阀尺寸的，这需要为遇到的每个新阀重新编制设计和计算说明，因为不存在适合阀座之间距离较小的阀的工具。
31.此外，现有的封闭构件无法排出装备和容量体的上部部分中的空气。
32.因此，这些工具非常罕见，并且在大多数情况下，如果闸门间试验出现故障，最好将焊接封闭装置在阀的上游放置就位，以确保液压验证试验的安全性。就又再次遇到这些焊接装置的上述缺点。
33.在具有平行阀座的阀的不同现有结构中，有些结构可以应对所遇到的部分问题。
34.因此，已知第一板为实心而第二板为开孔的平行阀座阀结构。弹簧将两块板压在管道的阀座上。在这方面，例如可以参考文献cn205908770、cn106090273和cn202691105。
35.在这些文献中描述的所有装置中，通过阀杆驱动的原位装置实现封闭，阀杆不能断开。
36.该装置位于给定的阀中，并且不能移位到另一个不同尺寸和设计的阀中。它在直径或体积方面不能调节。
37.该装置在阀的主体中仅在一个方向上操作(存在单个跨度)，因此在hpt(液压验证试验)的情况下，在操作中，在相反方向上施加压力时，无法确保密封性。
38.本发明的目的是提供一种对这些问题的解决方案。
39.换句话说，本发明旨在提出一种元件的组件，该组件可以对液压设备进行液压验证试验，也就是说耐压试验，该液压设备至少包括具有平行阀座的阀，能够根据需要引入、移除和放置就位，设计简单且易于实施，包括第一响应者。


技术实现要素：

40.因此，本发明主要涉及一种用于对液压设备进行液压验证试验(也就是耐压试验)的组件，该液压设备至少包括具有平行阀座的阀，该阀的主体已经预先剥离其致动阀杆、其平行闸门和支撑所述致动阀杆的阀盖，从而释放用于接近所述平行阀座的开口，其特征在于，该组件包括：
[0041]-封闭构件，其具有平行板，一个是开孔的，另一个是实心的，这些板通过连接装置连接，使得可以调节它们彼此的间距，从而能够使其从第一所谓的“缩回”位置移动到第二所谓的“伸展”位置，在第一位置，该间距足以使封闭构件能够经由所述开口引入到所述阀中，在第二位置，所述间距大于板处于所述第一位置时的间距，该间距使得能够将其牢固地贴靠在所述平行阀座上；
[0042]-用于将所述封闭构件插入和支撑在所述阀内的装置，该装置至少包括称为“内部工具”的工具，该内部工具具有大致“u”形形状并被配置为引入到所述阀中，该“u”形工具的平行臂形成用于引入和移除所述封闭构件的引导件，而其基座形成用于保持所述封闭构件的支撑件，以便将其平行板应用抵靠所述平行阀座；
[0043]
‑“
模拟阀杆”，也就是说密封装备，其被配置为在所述支撑阀盖重新就位后以密封方式封闭所述阀。
[0044]
根据本发明的其他非限制性和有利特征，单独地或根据其中至少两个的任意组合：
[0045]-所述平行板是可拆卸和可互换的；
[0046]-连接封闭构件的所述板的所述连接装置一方面至少包括被配置为将所述板带到所述第二位置的弹簧，另一方面至少包括可根据需要控制的千斤顶，以迫使所述板克服所述弹簧的作用而占据所述第一位置；
[0047]-连接封闭构件的所述板的所述连接装置一方面至少包括被配置为将所述板带到所述第一位置的弹簧，另一方面至少包括可根据需要控制的千斤顶，以迫使所述板克服所述弹簧的作用而占据所述第二位置；
[0048]-连接封闭构件的所述板的所述连接装置包括一组连杆，所述连杆一方面铰接在第一板上，另一方面铰接在第二板上；
[0049]-每个所述连杆经由滑动枢轴铰链铰接在所述板之一上；
[0050]-所述插入和支撑装置还包括称为“外部工具”的工具，该外部工具被配置为围绕所述开口定位在所述阀盖的密封面上，并且能够使所述“内部工具”居中；
[0051]-所述插入和支撑装置还包括一对外部引导延伸件，其被配置为定位在所述“外部工具”上，位于所述“内部工具”的臂的延续部分中；
[0052]-所述“模拟阀杆”为压盖类型或高压釜类型；
[0053]-所述“模拟阀杆”设置有排气管线；
[0054]-所述“模拟阀杆”设置有仪表装置。
附图说明
[0055]
通过阅读下文的详细描述，本发明的其他特征和优点将变得清楚。将参照附图进行描述，其中：
[0056]
图1是已知的平行阀座阀结构沿竖直剖面的示意图，拟在其上进行极限液压验证试验(耐压试验)；
[0057]
图2是具有平行板的封闭构件的示意性前视图，该封闭构件构成根据本发明的组件的一部分；
[0058]
图3是上图中的封闭构件处于第一位置的视图；
[0059]
图4是图2中的封闭构件处于另一位置的视图；
[0060]
图5是先前示出的具有平行板的封闭构件的替代方案的前视图；
[0061]
图6是图5的封闭构件的示意性前视图；
[0062]
图7是上图中的封闭构件处于第一位置的视图；
[0063]
图8是图6中的封闭构件处于另一位置的视图；
[0064]
图9是旨在解释如何将图2至图4中的封闭构件在阀结构内放置就位进行试验的第一示意图；
[0065]
图10是旨在解释如何将图2至图4中的封闭构件在阀结构内放置就位进行试验的第二示意图；
[0066]
图11是旨在解释如何将图5至图8中的封闭构件在阀结构内放置就位进行试验的第一示意图；
[0067]
图12是旨在解释如何将图5至图8中的封闭构件在阀结构内放置就位进行试验的第二示意图；
[0068]
图13是第一视图，以透视图示出了用于插入和支撑构成根据本发明的组件的一部分的具有平行板的封闭构件的装置；
[0069]
图14是第二视图，示出了上图中的装置，所述封闭构件在下降到阀结构中之前处于图3和图7中的初始位置；
[0070]
图15是第三视图，示出了图13中的装置，所述封闭构件处于其最终位置；
[0071]
图16是构成根据本发明的组件的一部分的“模拟阀杆”的第一实施例的示意图；
[0072]
图17是构成根据本发明的组件的一部分的“模拟阀杆”的第二实施例的示意图；
[0073]
图18是示出了通过根据本发明的组件的第一替代方案在液压验证试验期间图1的阀结构的示意图；
[0074]
图19是示出了通过根据本发明的组件的第二替代方案在液压验证试验期间图1的阀结构的视图。
具体实施方式
[0075]
本发明的目的是提出一种用于具有平行阀座的阀的封闭装置，使得可以解决本技术的介绍中提到的至少一个缺点。
[0076]
特别地，本发明的目的是提出一种适用于所有尺寸和所有制造商的具有平行阀座的阀的封闭装置，从而可以响应装备和容量体的液压验证试验的整个需求范围，特别是核电厂的需求。
[0077]
在详细描述根据本发明的组件的组成之前，将参考附图1，其中示出了具有平行阀座的阀1的已知结构，拟在该结构上进行液压验证试验(耐压试验)。
[0078]
该阀1包括顶部安装有阀盖11的主体10，该阀盖具有上部开口111。该阀盖11限定了内部空间110。附图标记112表示阀盖的密封面。
[0079]
主体10限定了竖直方向的上部空间100，其正好位于前述空间110的延续部分中。空间100通过其下部与水平方向的下部空间101连通，该下部空间是流体通过阀1的通道的位置。
[0080]
附图标记102表示两个平行阀座，在正常情况下，这两个阀座支承该阀的闸门。最后，附图标记103表示两个阀座102之间的距离。
[0081]
如前所述，根据本发明的组件包括具有平行板的封闭构件。
[0082]
其第一实施例在图2至图4中示出。
[0083]
该封闭构件2包括两个形状相同的平行板20和21，其中一个20是实心的，而第二个21是开孔的。这些通常为盘形的板在其外表面上(也就是说，朝向与另一个板相反的方向上)具有外围密封件(未示出)。优选地，这些板设置成可拆卸和可互换的。
[0084]
这些板通过连接装置连接，从而可以调节它们彼此的间距。
[0085]
在这种情况下，我们在这里至少涉及螺旋弹簧22和千斤顶23，它们并排布置，也就是说平行布置。
[0086]
弹簧22的两个相对端固定在面向板20和21的面上。千斤顶的主体230固定于板20，而其阀杆231的自由端固定于板21。显然，可以设想反向安装。
[0087]
在该实施例中，设想弹簧22自然地倾向于伸展，从而增大板20和21彼此之间的间距。在这些条件下，如图3所示，有必要控制千斤顶23，以便控制其阀杆231克服弹簧22而缩
回，从而将板20和21之间的空间调节到最小。
[0088]
千斤顶23优选地被供应空气，但是在空气网络不可用的情况下也可以被供应水。在图3中，封闭构件2处于缩回位置，压缩空气存在于千斤顶的保持架中，而在图4中，封闭构件处于伸展位置，并且空气入口断开。
[0089]
相反，在此处未示出的替代方案中，弹簧可以设置成迫使两个板彼此靠近，然后根据需要控制千斤顶以迫使板彼此远离。
[0090]
图5至图8示出了封闭构件2的第二实施例。
[0091]
在这些图中，具有与图2至图4相同附图标记的零件是相同的。
[0092]
可以调节板20和21之间的间距的装置在这里完全是机械性的。
[0093]
因此，实心板20联接到螺旋螺杆24，在该螺旋螺杆上设置有两个滑动枢轴25。此外，在每个枢轴25上铰接有连杆26。这些连杆的相对端实际上是相邻的，并且部分铰接在板21上。
[0094]
在这些条件下，特别是如图7和图8所示，通过在一个方向或另一个方向上致动螺旋螺杆24，可以调节板20和21之间的间距。
[0095]
不管所考虑的实施例是哪种，封闭构件2将能够采用“缩回”位置，在该缩回位置，板20和21之间的间距最小，并且受益于能够将其引入到阀结构中以封闭。
[0096]
这在附图9和图11中示出，其示出了在将阀1剥离其阀盖11之后，可以通过空间100将所述封闭构件2引入其中，然后根据竖直方向的下降运动将其朝向阀座102移动。
[0097]
其布置成使得其尺寸能够在闸门间空间受限的阀主体中放置就位。
[0098]
一旦就位，可以控制封闭构件2，使得板20和21之间的距离增大，直到板20和21支承在阀1的阀座102上，直到获得液压验证试验所需的充分密封性(见图10和图12)。一旦就位，无需在使用中进行控制或调节，就可以确保密封性。
[0099]
显然，装配板20和21的密封件可以保护阀1的阀座102，实心板20的密封件设计成紧靠相应的阀座，从而确保所有情况下的密封性。这种密封件可以吸收潜在的表面不平整。
[0100]
如本说明书上文所述，根据本发明的组件还包括用于将所述封闭构件2插入并支撑在阀1内的装置。
[0101]
将更具体地参考图13至图15来描述该装置3的可能实施例。
[0102]
在这里描述的实施例中，装置3包括“外部工具”30，用于支承在阀1的阀盖11的密封面112上，同时使进入空间100的整个通路都可接近。该工具可称为平台，目的是在封闭阀(重新安装阀盖11)之前拆卸，以进行液压验证试验。
[0103]
如上所述，插入装置3还包括“内部工具”31。
[0104]
从附图中可以清楚地看到，该工具31具有大致“u”形形状，并且被配置为引入到阀1中，该“u”形工具的平行臂310形成用于引入和移除封闭构件2的引导件，而其基座311形成用于保持所述封闭构件2的支撑件，以便将其平行板20和21应用抵靠阀的平行阀座102。尽管在图中不可见，但至少一个楔块位于封闭构件与工具31之间，以实现封闭构件的居中。
[0105]
显然，工具31包括使得其可以与外部工具30为一体的紧固装置。
[0106]
最后，装置3包括一对外部引导延伸件32，其被构造成定位在“外部工具”30上，位于“内部工具”31的臂310的延续部分中。
[0107]
为了将封闭构件2在阀1中放置就位，将所述封闭构件定位在延伸件32之间(见图
14)，并逐渐下降至内部工具31的基座，这使得可以将封闭构件滑动到其最终位置。一旦就位，封闭构件2就伸展以获得密封性。自动锁定系统可以使封闭构件2和内部工具31为一体。在液压验证试验期间，内部工具31在阀中保持就位，外部工具30和外部延伸件32被拆卸。当液压验证试验完成时，它将与封闭构件2一起被提出。其设置成不得妨碍液压验证试验的进行。
[0108]
一旦封闭构件就位，就有必要重新定位阀1的阀盖11，并提供一个“模拟阀杆”来代替阀1的原始阀杆，以确保阀盖处的密封性，如有必要，确保回路的排气。
[0109]
因此，本发明的组件包括这种“模拟阀杆”，图16和图17示意性地示出了其两个替代实施例。
[0110]
该模拟阀杆优先适用于所有的平行阀座阀技术，因此适用于不同阀盖的尺寸和试验压力的范围。提供排气功能，如有必要，对于不需要该功能的维护类型要求，可以对其堵塞。也可以经由这个模拟阀杆设想压力、温度或其他测量类型的仪表。
[0111]
在图16所示的实施例中，它是压盖类型的模拟阀杆4。
[0112]
它由以下部分组成：
[0113]-中空阀杆40，其形成排气管线，并可以实现工具的排气功能；
[0114]-钢垫圈和橡胶密封件42(优选是epdm(乙烯-丙烯-二烯单体))，在液压验证试验期间，其被压缩以能够密封模拟阀杆；
[0115]-从动件41和支撑垫圈43，其能够将前述垫圈和密封件保持就位。
[0116]
在图17所示的实施例中，它是高压釜类型的模拟阀杆4。
[0117]
该模拟阀杆由以下部分组成：
[0118]-排气阀，其放置在中空螺纹阀杆44上；
[0119]-夹紧垫圈45；
[0120]-密封锥体46，例如由teflon(注册商标)制成，通过高压釜效应操作。
[0121]
锥体放置就位，稍微拧紧，确保在大气压力下充注期间的密封性，阀的主体中压力的增加使得可以在锥体上施加更大的力，从而确保试验压力下的密封性。
[0122]
封闭装置2及其模拟阀杆4的尺寸适合非常宽的试验压力范围(高达250巴)，使得至少可以满足法国核电厂的装备和容量体的需求。
[0123]
将参考图18和图19，以显示液压验证试验期间的封闭构件2和模拟阀杆4的位置。
[0124]
该组件是为核电厂的常规岛的交换器和容量体的液压验证试验而设计的。然而，它可以用于所有需要关闭的具有平行阀座的阀，无论其是用于任何类型工业(化工、石化、天然气等)中的维护操作或试验、试用还是液压验证试验。
[0125]
在法国核电厂的交换器和容量体的液压验证试验的特定情况下，突出了以下优点：
[0126]-工具的放置就位很简单，除了液压验证试验所需的基本技能外，不需要其他特殊技能。它不需要接受特定的培训，也不需要为干预提供操作手册；
[0127]-干预者可以完全安全地单独将工具放置就位，这使得可以优化活动中调动的资源。对于大尺寸的阀，无论阀的构造如何(竖直或倾斜)，插入装置都能够以相同的优点将工具放置就位；
[0128]-模拟阀杆可以排出管道中截留的空气，确保气泡中的压力稳定性；
[0129]-该工具的使用相对于当前实施的解决方案(阀的内部干预或者焊接封闭装置的放置就位)而言带来了经济节约。
[0130]-该工具的使用相对于执行焊接作业而言还可以减少活动计划，更快地恢复装备的合规性。
[0131]-在耐压试验期间，它的使用不需要任何类型的能源，使其开发具有自主性。