一种高温下球阀综合试验装置的制作方法

本发明涉及能源化工技术领域，更具体的说是涉及一种高温下球阀综合试验装置。

背景技术：

球阀是气体或液体流通时常用的启闭件；球阀按照驱动方式分为气动球阀，电动球阀和手动球阀。在石油化工等行业，常需要输送高温的蒸汽和流体，但现有的球阀质量参差不齐，有的球阀在高温下使用寿命很短,因此球阀在正式使用前都需要在高温下进行疲劳性能测试。

目前的测试方法是用温度较高的自来水以一定次数得通过被测试球阀，然后对被测试球阀进行各项性能测试，以此来得到被测试球阀在高温下的抗疲劳性能；但由于水与球阀之间的摩擦系数相对较小，从而使得测出的数据过于理想，被测试球阀的抗疲劳性能也会过于好；但在实际工作中，高温蒸汽或者其他液体通过球阀时，与球阀的摩擦系数相对较大，球阀受到的损伤也相对较严重；现有的测试数据与实际数据之间存在较大差距，测试得到的球阀抗疲劳性能不够准确，从而导致了安全隐患的产生，人员与财产的安全无法真正得到保证。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高温下球阀综合试验装置，该装置能够较准确的测试出球阀在高温下的抗疲劳性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高温下球阀综合试验装置，包括有用于放置气体的气瓶组、增压元件、加热组件、测试组件和用于排放气体的的放空元件；所述加热组件一端与气瓶组相连通，另一端与测试组件相连通；所述增压元件与气瓶组以及加热组件均连通；所述测试组件包括有用于放置被测试球阀的球阀架和用于控制被测试球阀的电气控制柜，被测试球阀一端与加热组件相连通，另一端与放空元件相连通；所述气瓶组上设置有sv101阀，所述sv101阀一端与气瓶组相连通，另一端与加热组件相连通；打开sv101阀，气瓶组内的气体在增压元件作用下进入到加热组件中进行加热，气体加热至一定温度后进入到被测试球阀中，最后放空元件将气体排放至指定区域。

作为本发明的进一步改进，所述加热组件包括有用于放置管道的加热管路、对管道进行加热的加热元件和用于控制加热元件的温度控制柜；所述加热元件套设在管道上，所述加热管路内壁上设置有用于隔热的保温层。

作为本发明的进一步改进，还包括有用于气瓶组储气的储气组件，所述储气组件包括有通气口、空气压缩机和用于控制气体输入的阀门组；所述空气压缩机一侧与通气口相连通，另一侧与阀门组相连通；所述阀门组另一侧与气瓶组相连通。

作为本发明的进一步改进，所述阀门组包括有手动阀、气动球阀和止回阀；所述气动球阀一端与手动阀相连通，另一端与止回阀相连通；所述手动阀另一端与空气压缩机相连通；所述止回阀另一端与气瓶组相连通。

作为本发明的进一步改进，所述气瓶组上设置有第一压力表和第一温度表；所述加热管路上设置有第二压力表和第二温度表。

作为本发明的进一步改进，还包括有用于水测试的测水组件；所述测水组件包括有进水口和储水箱，所述进水口与储水箱相连通；所述储水箱上设置有sv301阀，所述sv301阀一端与储水箱相连通，另一端与增压元件以及加热组件相连通；所述储水箱上还设置有sv102阀，所述sv102阀一端与储水箱相连通，另一端与被测试球阀以及放空元件相连通。

作为本发明的进一步改进，所述增压元件为增压泵，所述放空元件为放空阀。

作为本发明的进一步改进，所述加热管路为u字形。

作为本发明的进一步改进，一种球阀在高温下疲劳性能测试方法，包括以下步骤：

步骤一：将外界气体通过空气压缩机压缩进管道；保持手动阀为开启状态，打开气动球阀，气体依次通过手动阀、气动球阀和止回阀进入到气瓶组内，使得气瓶组内充满气体，气体充满后，关闭气动球阀。

步骤二：打开sv101阀，关闭sv301阀，气瓶组内的气体在增压泵作用下会进入到加热管路中；用温度控制柜控制加热元件温度，从而对加热管路内的气体进行加热，加热至实验温度；

步骤三：将sv102阀保持关闭，打开放空阀；同时用电气控制柜将被测试球阀调节至实验开度；随着压力的释放，气体就会通过被测试球阀，接着通过放空阀，排放到外界或特定容器中，此为一循环；

步骤四：经过若干个循环后，将被测试球阀取下，并对被测试球阀进行各项性能检测，从而确定被测试球阀在高温下的抗疲劳性能。

本发明的有益效果：在进行抗疲劳测试前，先将气体通入气瓶组内；当气瓶组内充满气体后，开始对被测试球阀进行抗疲劳测试；先打开sv101阀，气瓶组内的气体会在增压元件的作用下进入到加热组件中，加热组件对气体进行加热，使气体温度升高；当气体温度升高至实验温度后；通过电气控制柜将被测试球阀调节至实验开度；这样随着压力的释放，气体就会通过被测试球阀；在气体通过被测试球阀时，两者会发生接触，气体就会对被测试球阀产生损伤；接着在放空元件的作用下，气体排放到外界或者相应容器中，此为一循环；经过若干次循环后(达到实验次数)，将被测试球阀取下，然后测试被测试球阀的各项性能，从而确定被测试球阀在高温下的抗疲劳性能，干燥气体通过被测试球阀时，与被测试球阀之间的摩擦系数是最大的，对被测试球阀的损伤也是最大的；在这种情况下，得到的被测试球阀高温下的抗疲劳性能也是相对最准确的；当被测试球阀被应用在实际工作时，就不会存在任何安全隐患，保证了人身安全与财产安全，同时也说明了本发明的准确性.

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的局部结构放大图；

图3为本发明中储气组件的结构示意图。

附图标记：1、气瓶组；11、sv101阀；12、第一压力表；13、第一温度表；2、增压元件；21、增压泵；3、加热组件；31、加热管路；32、加热元件；33、温度控制柜；34、保温层；35、第二压力表；36、第二温度表；4、测试组件；41、球阀架；42、电气控制柜；5、放空元件；51、放空阀；6、储气组件；61、通气口；62、空气压缩机；63、阀门组；64、手动阀；65、气动球阀；66、止回阀；7、测水组件；71、进水口；72、储水箱；73、sv301阀；74、sv102阀；8、被测试球阀；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。

参照图1至3所示，本实施例的一种高温下球阀综合试验装置，包括有用于放置气体的气瓶组1、增压元件2、加热组件3、测试组件4和用于排放气体的的放空元件5；所述加热组件3一端与气瓶组1相连通，另一端与测试组件4相连通；所述增压元件2与气瓶组1以及加热组件3均连通；所述测试组件4包括有用于放置被测试球阀8的球阀架41和用于控制被测试球阀8的电气控制柜42，被测试球阀8一端与加热组件3相连通，另一端与放空元件5相连通；所述气瓶组1上设置有sv101阀11，所述sv101阀11一端与气瓶组1相连通，另一端与加热组件3相连通；打开sv101阀11，气瓶组1内的气体在增压元件2作用下进入到加热组件3中进行加热，气体加热至一定温度后进入到被测试球阀8中，最后放空元件5将气体排放至指定区域。

通过上述技术方案：在进行抗疲劳测试前，先将气体通入气瓶组1内；当气瓶组1内充满气体后，开始对被测试球阀8进行抗疲劳测试；先打开sv101阀11，气瓶组1内的气体会在增压元件2的作用下进入到加热组件3中，加热组件3对气体进行加热，使气体温度升高；当气体温度升高至实验温度后；通过电气控制柜42将被测试球阀8调节至实验开度；这样随着压力的释放，气体就会通过被测试球阀8；在气体通过被测试球阀8时，两者会发生接触，气体就会对被测试球阀8产生损伤；接着在放空元件5的作用下，气体排放到外界或者相应容器中，此为一循环；经过若干次循环后(达到实验次数)，将被测试球阀8取下，然后测试被测试球阀8的各项性能，从而确定被测试球阀8在高温下的抗疲劳性能，干燥气体通过被测试球阀8时，与被测试球阀8之间的摩擦系数是最大的，对被测试球阀8的损伤也是最大的；在这种情况下，得到的被测试球阀8高温下的抗疲劳性能也是相对最准确的；当被测试球阀8被应用在实际工作时，就不会存在任何安全隐患，保证了人身安全与财产安全，同时也说明了本发明的准确性；同时本发明还可以对被测试球阀8进行高温下的密封性测试；具体操作方式为将放空元件5与一个放置有自来水的容器相连通，若在容器能够出现气泡，这说明被测试球阀8在高温下的密封性较好，若没有出现气泡，这说明被测试球阀8的密封性存在问题，需要进行更换，这样保证了该装置的准确性和安全性。

作为改进的一种具体实施方式，所述加热组件3包括有用于放置管道的加热管路31、对管道进行加热的加热元件32和用于控制加热元件32的温度控制柜33；所述加热元件32套设在管道上，所述加热管路31内壁上设置有用于隔热的保温层34。

通过上述技术方案：加热元件32为陶瓷加热绳，陶瓷加热绳能够对管道内的气体起到很好的加热作用，使得管道内气体温度最高达上千度，因此可以根据实际需要将气体加热至一定温度，也可以观察到被测试球阀8在不同温度下的抗疲劳性能变化情况；当气体在增压元件2作用下进入到加热管路31中后，通过用温度控制柜33控制陶瓷加热绳321的温度，从而对气体进行加热，气体温度升高至实验温度；同时通过在加热管两侧内壁上设置有保温层34，该保温层34由聚氨酯材料制成，具有很强的隔热作用，减少热量的散失，降低测试成本；作为优选，在加热管路31上设置有安全阀，安全阀的作用下是防止气体在加热过程出现特殊情况，影响整个测试的安全性；若出现意外，只需打开安全阀，就可以将气体排出，这样就不会发生意外事故，从而保证了测试人员和财产的安全，进一步提高本发明的安全性。

作为改进的一种具体实施方式，还包括有用于气瓶组1储气的储气组件6，所述储气组件6包括有通气口61、空气压缩机62和用于控制气体输入的阀门组63；所述空气压缩机62一侧与通气口61相连通，另一端与阀门组63相连通；所述阀门组63另一侧与气瓶组1相连通。

通过上述技术方案：每次测试前，都需要将气瓶组1内的气体充满，具体的储气方式为外界的大气在空气压缩机62的作用下，进入通气口61，接着进入管道内，然后通过阀门组63，然后进入到气瓶组1内，这样气瓶组1内的气体就会充满，该结构简单，实用，经济成本低。

作为改进的一种具体实施方式，所述阀门组63包括有手动阀64、气动球阀65和止回阀66；所述气动球阀65一端与手动阀64相连通，另一端与止回阀66相连通；所述手动阀64另一端与空气压缩机62相连通；所述止回阀66另一端与气瓶组1相连通。

通过上述技术方案：在日常测试前后，手动阀64均为开启的状态，而气动球阀65由电脑控制，在需要储气时，气动球阀65在接受到电脑发出的指令后，设置成开启状态；当储气结束后，气动球阀65就会变成关闭状态，这样外界的空气就不会继续进入到气瓶组1内；而止回阀66所能承受的压强最大，是为了防止气体倒流；通过设置手动阀64，气动球阀65和止回阀66这样组装的阀门组63，保证了储气过程中的安全性和稳定性，减少意外的发生。

作为改进的一种具体实施方式：所述气瓶组1上设置有第一压力表12和第一温度表13；所述加热管路31上设置有第二压力表35和第二温度表36。

通过上述技术方案：通过第一压力表12能够观测到气瓶组1内气体的气压，通过第一温度表13能够观测到气瓶组1内气体的温度；通过第二压力表35能够观测到在加热管路31内的气体的压强，通过第二温度表36能够观测到位于加热管路31内气体的温度；这样的设置，进一步保证测试的安全性，减少意外的发生；同时当第一压力表12的数据较低时，说明要对气瓶组1进行储气；而通过第二温度表36上的数据，更有利于温度控制柜33调节陶瓷加热绳321的温度，使气体温度达到实验温度，测出的数据更加准确。

作为改进的一种具体实施方式，还包括有用于水测试的测水组件7，所述测水组件7包括有进水口71和储水箱72，所述进水口71与储水箱72相连通；所述储水箱72上设置有sv301阀73，所述sv301阀73一端与储水箱72相连通，另一端与增压元件2以及加热组件3相连通；所述储水箱72上还设置有sv102阀74，所述sv102阀74一端与储水箱72相连通，另一端与被测试球阀8以及放空元件5相连通。

通过上述技术方案：本发明除了用气体对被测试球阀8进行疲劳性能测试，也可以用水对被测试球阀8进行测试；其具体方式为自来水通过进水口71进入到储水箱72中，打开sv301阀73，在增压泵21的作用，水会进入到加热管路31中，经过陶瓷加热绳321的加热，使水温达到实验温度，然后水通过被测试球阀8；打开sv102阀74，水就会回到储水箱72中，此为一循环，经过若干次循环，将被测试球阀8取下，并对被测试球阀8进行各项性能检测，从而确定被测试球阀8在高温下的抗疲劳性能。将以纯水作为介质得到的实验数据与以气体作为介质得到实验数据进行对比，可以很明显看出，两者数据差异较大，从而也说明了以纯水作为介质进行测试，实验数据的不准确；本发明所得数据的准确性。

作为改进的一种具体实施方式，所述增压元件2为增压泵21，所述放空元件5为放空阀51。

通过上述技术方案：增压泵21能起到很好的增大压强的作用；当放空阀51打开后，气体也会从放空阀51排放到外界，非常方便使用。

作为改进的一种具体实施方式，所述加热管路31为u字形。

通过上述技术方案：通过将加热管路31设置成u字形，能够在较小的空间范围内就起到很好的加热作用下，使得整个装置所占空间相对较小；同时也对加热的气体或者液体起到一个缓冲作用，避免高温下的气体或者液体运动过快，影响测试的安全性。

作为改进的一种具体实施方式，一种球阀在高温下疲劳性能测试方法，包括以下步骤：

步骤一：将外界气体通过空气压缩机62压缩进管道；保持手动阀64为开启状态，打开气动球阀65，气体依次通过手动阀64、气动球阀65和止回阀66进入到气瓶组1内，使得气瓶组1内充满气体，气体充满后，关闭气动球阀65。

步骤二：打开sv101阀11，关闭sv301阀73，气瓶组1内的气体在增压泵21作用下会进入到加热管路31中；用温度控制柜33控制加热元件32温度，从而对加热管路31内的气体进行加热，加热至实验温度；

步骤三：将sv102阀74保持关闭，打开放空阀51；同时用电气控制柜42将被测试球阀8调节至实验开度；随着压力的释放，气体就会通过被测试球阀8，接着通过放空阀51，排放到外界或特定容器中，此为一循环；

步骤四：经过若干个循环后，将被测试球阀8取下，并对被测试球阀8进行各项性能检测，从而确定被测试球阀8在高温下的抗疲劳性能。

通过上述技术方案：该测试方法操作简单，使用；能够较准确的测试出球阀在高温下的抗疲劳性能，适宜推广。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。