阀门内漏检测装置及检测方法与流程

本发明有关于一种阀门检测装置及检测方法，尤其有关于一种管道检测技术领域中的阀门内漏检测装置及检测方法。

背景技术：

阀门在应用中主要起到关断介质、隔离系统的作用。但因阀门自身的制造缺陷、密封件寿命和操作使用不当等原因，经常会发生阀门内漏的现象。阀门发生内漏，将无法再起到关断介质、隔离系统的作用。不同性质、参数的介质发生混合，不同系统相互连通，轻则造成生产工艺的经济性降低，重则造成严重的安全事故。如果能在运行中实时检测出阀门是否内漏，并对内漏阀门及时进行处理，就能有效提高生产工艺的经济性，保障生产安全性。

在不拆卸阀门、不改变管道结构和外貌等现有状态的情况下，对运行中的阀门进行内漏检测，现有方法有两种：

一种是利用测温枪测量阀门前后的管壁温度，阀门后的管道温度明显不同于环境温度、且与阀门前的温度相差不大则可判断阀门发生内漏，但是该种方法只能应用于管道中介质温度与环境温度相差较大的情况，当管道中介质温度与环境温度接近时，该种方法难以对阀门内漏作出准确判断；

另一种是通过外夹式超声波流量计或检测仪，超声波流量计或检测仪安装在待测管道上，超声波换能器将电能转换为超声波能量，并将超声波发射到被测流体中，接收器接收反射回的超声波信号，经过电子线路放大并转换为代表流量的电信号，然后由积算仪表积算，最后由显示器显示。外夹式超声波流量计或检测仪是基于流体介质流过内漏的阀门会产生噪声的原理，通过接收流体介质流过内漏阀门发生的噪声，判断阀门是否内漏。由上述原理可知，外夹式超声波流量计或检测仪会受到管道材质、管道内外表面状态、管道内是否有介质流动、流体介质温度、管道振动等多种因素的影响，在使用时还要避开管道弯头、焊缝等区域，在使用前还需要打磨管道外壁、使用耦合剂，如果不进行上述措施，其超声波的发射与接收将会受到严重影响，而不能准确测量。

因此，有必要提供一种新的阀门内漏检测装置及方法，来克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种阀门内漏检测装置，通过对阀门附近的管道进行加热或冷却，测量管道上同一点的温度变化的绝对值，进而实时检测阀门是否内漏，其不受环境温度、介质温度、管道材质和振动情况等因素的影响，结构简单，操作便捷。

本发明的另一个目的是提供一种阀门内漏检测方法，通过对阀门附近的管道进行加热或冷却，测量管道上同一点的温度变化的绝对值，进而实时检测阀门是否内漏，该方法不受环境温度、介质温度、管道材质和振动情况等因素的影响。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本发明提供一种阀门内漏检测装置，其中，所述阀门内漏检测装置包括：

壳体，其下端设有能与待检测的管道外壁相贴合的弧形底面，所述弧形底面上贴设有温度调节器；

温度传感器，其具有第一温度测点和第二温度测点，所述第二温度测点设于所述温度调节器的下部，所述第一温度测点设于所述弧形底面上。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述壳体的上方设有控制器，所述控制器上设有显示屏，所述温度调节器和所述温度传感器均与所述控制器电连接。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述温度调节器为陶瓷加热片。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述陶瓷发热片的外表面贴设有铝箔层。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述温度调节器为半导体制冷片，所述壳体的上部设有散热风扇，所述半导体制冷片通过铜管与所述散热风扇连接。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述弧形底面上贴设有气凝胶毡，所述气凝胶毡围设在所述温度调节器的外周，所述第一温度测点设于所述气凝胶毡的下部。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述壳体的弧形底面的边缘处设有密封圈。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述壳体为由聚酚醛泡沫材料制成的壳体，所述壳体的内表面和外表面均贴设有铝箔层。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述壳体的外壁对称地设有两个吊耳。

如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述待检测的管道上连接有阀门，所述壳体与所述阀门之间的距离大于或等于30厘米。

一种阀门内漏检测方法，采用如上所述的阀门内漏检测装置，其中，所述阀门内漏检测方法包括如下步骤：

步骤a：将所述阀门内漏检测装置放置在待检测的管道的外壁上，开启所述温度调节器，对所述待检测的管道进行加热或冷却；

步骤b：当所述第一温度测点的温度达到t时，关闭所述温度调节器，测量所述第二温度测点在关闭所述温度调节器之后的标准时间t内的温度变化量的绝对值△t2；

步骤c：获得实验状态下的所述第二温度测点的温度变化量的绝对值△t，比较所述绝对值△t2和所述绝对值△t，若△t2＞△t，则所述待检测的管道内漏；若△t2＝△t，则所述待检测的管道无内漏。

如上所述的阀门内漏检测方法，其中，所述实验状态下的所述第二温度测点的温度变化量的绝对值△t通过如下步骤获得：

步骤s1：将所述阀门内漏检测装置放置在一实验管道的外壁上，开启所述温度调节器，对所述实验管道进行加热或冷却；所述实验管道上连接的阀门无内漏；

步骤s2：当所述第一温度测点的温度达到t时，关闭所述温度调节器，测量所述第二温度测点在关闭所述温度调节器之后的标准时间t内的温度变化量的绝对值，所述绝对值即为所述绝对值△t。

如上所述的阀门内漏检测方法，其中，所述实验状态下的所述第二温度测点的温度变化量的绝对值△t＝△t1+5℃，其中△t1为所述实验管道内无介质流动时的标准温度变化量。

如上所述的阀门内漏检测方法，其中，所述待检测的管道的管壁厚度为h，所述第一温度测点和所述第二温度测点之间的距离为d，所述距离d为所述管壁厚度h的4倍，即d＝4h。本发明的特点及优点是：

本发明的阀门内漏检测装置，通过温度调节器对连接在待检测的管道上的阀门附近的管道壁进行加热或冷却，测量待检测的管道上同一点的温度变化的绝对值，进而实时检测阀门是否内漏，该阀门内漏检测装置不会受到环境温度、介质温度、管道的材质和振动情况等因素的影响，其结构简单，操作便捷。

本发明的阀门内漏检测方法，通过温度调节器对连接在待检测的管道上的阀门附近的管道壁进行加热或冷却，测量待检测的管道上同一点的温度变化的绝对值，进而实时检测阀门是否内漏，该阀门内漏检测方法不会受到环境温度、介质温度、管道的材质和振动情况等因素的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的阀门内漏检测装置的主视示意图；

图2为本发明的阀门内漏检测装置的仰视示意图；

图3为本发明的阀门内漏检测装置的左视示意图；

图4为本发明的阀门内漏检测装置的俯视示意图；

图5为本发明的阀门内漏检测装置放置在待检测的管道上的结构示意图。

附图说明：1、壳体；2、温度调节器；3、控制器；4、密封圈；5、吊耳；6、气凝胶毡；7、第一温度测点；8、第二温度测点；9、弧形底面；10、温度传感器；20、待检测的管道；201、阀门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式一

如图1至图5所示，本发明提供一种阀门内漏检测装置，包括：壳体1，其下端设有能与待检测的管道20外壁相贴合的弧形底面9，所述弧形底面9上贴设有温度调节器2；温度传感器10，其具有第一温度测点7和第二温度测点8，所述第二温度测点8设于所述温度调节器2的下部，所述第一温度测点7设于所述弧形底面9上。本发明的阀门内漏检测装置，通过温度调节器2对连接在待检测的管道20上的阀门201附近的管道壁进行加热或冷却，测量待检测的管道20上同一点的温度变化的绝对值，进而实时检测阀门201是否内漏，该阀门内漏检测装置不会受到环境温度、介质温度、管道的材质和振动情况等因素的影响，其结构简单，操作便捷。

具体地，在本实施方式中，如图1所示，壳体1大体为一圆筒形，壳体1的下端设有能与待检测的管道20外壁相贴合的弧形底面9，壳体1由保温材料制成，该保温材料可为聚酚醛泡沫，壳体1的内表面和外表面均贴设有高反射率的反光材料，该高反射率的反光材料可为铝箔层。温度调节器2贴设在弧形底面9上，其用于对待检测的管道20进行加热或冷却。

如图2所示，温度传感器10具有第一温度测点7和第二温度测点8，第二温度测点8设于温度调节器2的下部，第一温度测点7设于弧形底面9上，也即，第二温度测点8位于温度调节器2上，第一温度测点7位于弧形底面9上。

在本发明的一实施方式中，如图3和图4所示，壳体1的上方设有控制器3，该控制器为plc控制器，控制器3上还设有液晶显示屏，温度调节器2和温度传感器10均与控制器3电连接，控制器3能控制温度调节器2的温度，还能处理温度传感器10传来的信号，并将处理结果通过液晶显示屏显示。

在本发明的一个实施例中，该温度调节器2可为陶瓷加热片，陶瓷加热片的弧度与壳体1的弧形底面9的弧度相同，陶瓷加热片的外表面也贴设有铝箔层。陶瓷加热片为现有技术，其是直接在氧化铝陶瓷(主要成分为al2o3)生坯上印刷电阻浆料后，在1600℃左右的高温下烘烧，然后设置电极和引线后制成。

在本发明的另一个实施例中，该温度调节器2可为半导体制冷片，在该实施例中，配合半导体制冷片，在壳体1的上部还设有散热风扇(图中未标出)，该半导体制冷片通过铜管(图中未标出，例如铜管可设置在壳体1内)与散热风扇连接。半导体制冷片是一种比较成熟的现有技术，其中，散热风扇以及铜管的作用主要是为制冷片的热端进行散热。

根据本发明的一个实施方式，弧形底面9上面贴设有气凝胶毡6，气凝胶毡6围设在温度调节器2的外周，第一温度测点7设在气凝胶毡6的下部，也即第一温度测点7位于气凝胶毡6上。该气凝胶毡6的热阻很高，能够防止温度调节器2的温度向管道的其他部位散热，保证测试准确。气凝胶毡6为现有技术已知的材料，其是以纳米二氧化硅气凝胶为主体材料，通过特殊工艺同玻璃纤维棉或预氧化纤维毡复合而成的柔性保温毡，其特点是导热系数低，有一定的抗拉及抗压强度，便于保温施工应用，属于新型的保温材料。气凝胶毡具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、无机防火﹑整体疏水、绿色环保等特性。

根据本发明的一个实施方式，壳体1的弧形底面9的边缘处设有密封圈4，密封圈4的材料为高发泡材料(peva)。密封圈4能有效密封壳体1与待检测的管道20之间的缝隙，使壳体1的弧形底面9和待检测的管道20之间的热量不会散失。

根据本发明的一个实施方式，壳体1的外壁对称设地设有两个吊耳5，该吊耳5可方便操作者提拉本发明的阀门内漏检测装置。

根据本发明的一个实施方式，如图5所示，待检测的管道20上连接有阀门201，壳体1与阀门201之间的距离d大于或等于30cm，经过多次试验的验证，在这个距离上测试效果较好，且测试结果更精确。

本发明的阀门内漏检测装置的使用方法如下：如图5所示，将本发明的阀门内漏检测装置安装到待检测的管道20的外壁上，本发明的阀门内漏检测装置距离阀门201约30cm，开启温度调节器2对待检测的管道20进行加热或冷却，当第一温度测点7的温度达到t时，关闭温度调节器2，停止对待检测的管道20的加热或冷却，此时，记录第二温度测点8的温度，然后等待标准时间t后，再次记录第二温度测点8的温度，求取上述两个温度之差的绝对值△t2，用绝对值△t2与实验状态下获得的第二温度测点8的温度变化量的绝对值△t进行比较，若△t2＞△t，则待检测的管道20发生内漏；若△t2＝△t，则待检测的管道20无内漏。

其中，实验状态下测量绝对值△t的方法为：截取长度50cm的实验管道，确保实验管道的内外表面清洁、无油污，实验管道的两端用高发泡材料封堵，之后将本发明的阀门内漏检测装置安装到实验管道的中部，开启温度调节器2，对实验管道进行加热或冷却，当第一温度测点7的温度达到t时，关闭温度调节器2，停止对实验管道的加热或冷却，测量此时第二温度测点8的温度，然后等待标准时间t后，再次记录第二温度测点8的温度，求取上述两个温度之差的绝对值，该绝对值即为实验状态下获得的第二温度测点8的温度变化量的绝对值△t。

实验状态下获得的第二温度测点8的温度变化量的绝对值△t的意义是：当实验管道内无介质流动时，对实验管道上某点进行加热或冷却，该加热点或冷却点在单位时间内的热量消耗将明显小于实验管道内有介质流动时的热量消耗。在温度变化上则体现在，对第二温度测点8进行加热或冷却，通过热传递使第一温度测点7的温度达到t时，停止加热或冷却，第二温度测点8在停止加热或冷却之后的标准时间t内的温度变化量的绝对值为△t；如果实验管道中有流动介质存在，那么在停止加热或冷却之后的标准时间t内，第二温度测点8的温度变化量△t3需要大于△t，才能使第一温度测点7的温度达到温度t(实验管道内的流动介质消耗了一部分能量)。该标准时间t需要大于或等于实验管道调整到环境温度时所用的时间，视实验管道的具体材质而定。环境温度一般为10℃-35℃。

本发明的阀门内漏检测装置，通过温度调节器2对连接在待检测的管道20上的阀门201附近的管道壁进行加热或冷却，测量待检测的管道20上同一点的温度变化的绝对值，进而实时检测阀门201是否内漏，该阀门内漏检测装置不会受到环境温度、介质温度、管道的材质和振动情况等因素的影响，其结构简单，操作便捷。

实施方式二

如图1至图5所示，本发明还提供一种阀门内漏检测方法，该方法利用实施方式一中的阀门内漏检测装置，其中，阀门内漏检测装置的结构、工作原理和有益效果与实施方式一相同，在此不再赘述。该阀门内漏检测方法包括如下步骤：

步骤a：将所述阀门内漏检测装置放置在待检测的管道20的外壁上，开启所述温度调节器2，对所述待检测的管道20进行加热或冷却；

步骤b：当所述第一温度测点7的温度达到t时，停止加热或冷却，测量所述第二温度测点8在关闭所述温度调节器2之后的标准时间t内的温度变化量的绝对值△t2；第一温度测点7和第二温度测点8的温度由控制器3的液晶显示屏中读取，关闭温度调节器2时，记录第二温度测点8的温度，等过了标准时间t后，再次记录第二温度测点8的温度值，以后面的温度值减去前面的温度值，再取其绝对值即得到△t2。

步骤c：获得实验状态下的所述第二温度测点8的温度变化量的绝对值△t，比较所述绝对值△t2和所述绝对值△t，若△t2＞△t，则所述待检测的管道20内漏；若△t2＝△t，则所述待检测的管道20无内漏。

进一步地，实验状态下的所述第二温度测点8的温度变化量的绝对值△t是通过如下步骤获得：

步骤s1：将所述阀门内漏检测装置放置在一实验管道的外壁上，开启所述温度调节器2，对所述实验管道进行加热或冷却；所述实验管道上连接的阀门201无内漏；

步骤s2：当所述第一温度测点7的温度达到t时，停止加热或冷却，测量所述第二温度测点8在关闭所述温度调节器2之后的标准时间t内的温度变化量的绝对值，所述绝对值即为所述绝对值△t。实验状态下需要保证管道清洁无污染、无振动。

其中，所述第二温度测点8在关闭所述温度调节器2之后的标准时间t内的温度变化量的绝对值，其测量方法为：当第一温度测点7的温度达到t时，关闭温度调节器2，停止对实验管道的加热或冷却，测量此时第二温度测点8的温度，然后等待标准时间t后，再次记录第二温度测点8的温度，求取上述两个温度之差的绝对值，该绝对值即为实验状态下获得的第二温度测点8的温度变化量的绝对值△t。

进一步地，所述待检测的管道20的管壁厚度为h，所述第一温度测点7和所述第二温度测点8之间的距离为d，所述距离d为所述管壁厚度h的4倍，即d＝4h。第一温度测点7和第二温度测点8之间的距离过大会导致误差较大，影响因素过多；第一温度测点7和第二温度测点8之间的距离过小，则管道内部的流动介质吸收热量过少，测量结果也不准确，经过多次试验验证，在d＝4h的状态下，测量准确度较高。

更进一步地，所述实验状态下的所述第二温度测点8的温度变化量的绝对值△t＝△t1+5℃，△t1为所述实验管道内无介质流动时的标准温度变化量，也即实验管道内无介质流动时的第二温度测点8在关闭所述温度调节器2之后的标准时间t内的温度变化量的绝对值。其中，5℃是一个富裕量，考虑到实际检测中，管道上可能会有生锈、油污等情况，从而影响检测结果，设置了5℃的富裕量，则可避免误测的发生。

本发明的阀门内漏检测方法，通过温度调节器2对连接在待检测的管道20上的阀门201附近的管道壁进行加热或冷却，测量待检测的管道20上同一点的温度变化的绝对值，进而实时检测阀门201是否内漏，该阀门内漏检测方法不会受到环境温度、介质温度、管道的材质和振动情况等因素的影响。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。