安全阀是一种超压自动泄放的安全保护装置,广泛安装在各种各类的承压设备之中,其机械结构动作的稳定性与密封的可靠性直接关系到设备能否正常运行。根据我国特种设备行业制定的规程要求,所有安全阀每年必须检验至少一次[1]。安全阀密封性能试验的目的是检测其泄漏量,以每分钟泄漏的气泡数或体积量表示泄漏率[2]。目前普遍采用的是API Std527[3]推荐的气泡法与试验装置,这种方法试验装置结构简单,但是可操作性较差,易受实际工况影响,容易产生误差,工作效率较低。针对这些问题,本文结合传感技术、微机控制技术与计算机技术,提出了一种新型的安全阀密封试验数字化测试系统。本文的主要研究内容和创新点如下:（1）研究了安全阀密封试验气泡法的测试机理,在理论上对气泡的体积大小与气体流量的关系进行数值分析。此外,通过对比实验,进一步研究了不同因素（气体流量、管子内径和水温）对气泡法测试精度的影响。通过理论分析与实验验证发现,在气泡法条件下,生成的气泡体积受气体流量（0-30cm3/min）影响非常微弱,而受管子内径和水温的影响较大。这就表明气泡法是可行的,但是容易受实验条件和实际工况影响。（2）根据相关标准中对安全阀密封试验的技术要求和性能指标,提出了安全阀密封试验数字化测试系统的整体方案,即采用直接测量泄漏气体流量法代替间接数气泡法,并且搭建系统整体构架,在此基础上设计了主要硬件——安全阀密封试验专用堵盖,用于堵住安全阀排气口并收集泄露气体。（3）基于现代传感技术与微机测控技术,研究了一个下位机数据采集系统,由单片机采集气体流量传感器测到的信号,并将信号进行模数转换,再通过RS-232串口通信将其发送到计算机管理系统。单片机系统硬件部分主要由电源电路、基本电路、数据采集电路、串口通信电路和应急电路组成。（4）研究了一个安全阀密封试验的计算机管理系统,包括数据库和管理软件。在SQL Server 2008数据库系统中建立了专门的安全阀密封试验数据库,用于存放基本信息与试验测试数据。开发的管理软件可实现安全阀信息录入、生成校验任务、自动测试并实时显示、自动保存结果数据、任务审核并生成报告等功能。（5）本文研究的安全阀密封试验数字化测试系统能够实现对泄漏气体的自动化检测,可以直接测量泄漏气体的体积流量,并转化为标况下数值,消除了不同工况条件对测量精度的影响。试验结束后自动将试验结果数据保存于密封试验的数据库中,便于后期任务审核与报告生成,从而实现安全阀密封试验的数字化、自动化、无纸化,减少人工误差,大大提高校验人员的工作效率。
暂无评论