專利名稱：：一種管道試壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型是一種管道試壓裝置。涉及管道系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：管道試壓是管道建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)管道的材料性能、.施工質(zhì)量、管道整體質(zhì)量的一次綜合檢驗(yàn)。管道在建成后，必須經(jīng)過管道強(qiáng)度試壓和管道嚴(yán)密性試壓兩項(xiàng)試壓測試，才能投入運(yùn)行。其中，管道強(qiáng)度試壓用于驗(yàn)證管道的整體強(qiáng)度能否承受管道運(yùn)行的壓力，以及為提高管道輸量和管道輸送能力提供試驗(yàn)依據(jù)；管道嚴(yán)密性試壓用于驗(yàn)證管道是否存在泄漏點(diǎn)。管道強(qiáng)度試壓中的試壓應(yīng)力(壓力)控制主要有兩種方法，一是將管道試壓壓力控制在一定范圍內(nèi)，當(dāng)管道壓力達(dá)到最高試壓壓力的臨界值時(shí)，停止對(duì)管道加壓，進(jìn)入穩(wěn)壓狀態(tài)，檢測管道是否發(fā)生屈服現(xiàn)象；二是將控制管道的壓力-容積曲線處于初始線性階段，當(dāng)壓力-容積曲線開始進(jìn)入非線性階段時(shí)，停止對(duì)管道加壓，進(jìn)入穩(wěn)壓狀態(tài)，檢測管道是否發(fā)生屈服現(xiàn)象。管道嚴(yán)密性試壓中的嚴(yán)密性檢測主要是利用儀表，檢測設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，管道壓力是否減小；如果管道壓力減小，則表示管道存在泄漏，需要對(duì)管道進(jìn)行修補(bǔ)，重新進(jìn)行嚴(yán)密性試壓。上述現(xiàn)有技術(shù)的主要缺點(diǎn)在于，使用壓力-容積曲線圖控制管道試壓壓力時(shí)，壓力-容積曲線剛進(jìn)入非線性階段時(shí)，管道壓力并未達(dá)到最高試壓壓力，使得管道強(qiáng)度試壓階段檢測管道最高試壓壓力與實(shí)際最高試壓壓力的偏差較大，使管道試壓的準(zhǔn)確性相對(duì)降低。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種使強(qiáng)度試壓階段的管道壓力更接近管道的實(shí)際最高試壓壓力、使管道試壓壓力在超過了規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度(SMYS)狀態(tài)下不會(huì)超過管道材料的實(shí)際屈服強(qiáng)度的管道試壓裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，它包括第一采集單元101、第二釆集單元102、第一計(jì)算單元103、第二計(jì)算單元104、第一判斷單元105和第一處理單元106。第一采集單元101輸出接第一計(jì)算單元103的輸入，第一計(jì)算單元103的輸出接第二計(jì)算單元104,的一輸入，同時(shí)第二釆集單元102的輸出也接第二計(jì)算單元104另一輸入，第二計(jì)算單元104輸出依次串接第一判斷單元105和第一處理單元106。其中第一采集單元101，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的釆集時(shí)間，釆集試壓介質(zhì)在某一時(shí)刻的流量；第一采集單元102，用于根據(jù)采集時(shí)間，釆集試壓介質(zhì)在某一時(shí)刻的壓力。第一計(jì)算單元103，與第一采集單元102連接，用于根據(jù)采集的流量，計(jì)算試壓介質(zhì)在時(shí)刻的容積；第二計(jì)算單元104,與第一計(jì)算單元103和第二采集單元102連接，用于根據(jù)計(jì)算的容積和釆集的壓力，計(jì)算時(shí)刻對(duì)應(yīng)的試壓介質(zhì)的壓力變化量與容積變化量的比值；壓力變化量等于試壓介質(zhì)在時(shí)刻的壓力與試壓介質(zhì)在穩(wěn)壓狀態(tài)的壓力的差，容積變化量等于試壓介質(zhì)在時(shí)刻的容積與試壓介質(zhì)在穩(wěn)壓狀態(tài)下的容積的差；第一判斷單元105，與第二計(jì)算單元104連接，用于判斷比值與標(biāo)準(zhǔn)值的差是否大于預(yù)設(shè)值；第一處理單元106，與第一判斷單元105連接，當(dāng)?shù)谝慌袛鄦卧?05判斷的結(jié)果為比值與標(biāo)準(zhǔn)值的差大于預(yù)設(shè)值時(shí)，則控制執(zhí)行裝置停止向管道注入試壓介質(zhì)。本裝置還可以包括第二判斷單元、第二處理單元、顯示單元、存儲(chǔ)單元以及打印單元。第二采集單元與第二判斷單元連接，第二判斷單元與第二處理單元連接；顯示單元和存儲(chǔ)單元分別與第一采集單元、第二采集單元；打印單元與存儲(chǔ)單元連接。其中第二判斷單元，用于判斷釆集的壓力在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)是否減??；第二處理單元，當(dāng)?shù)诙袛鄦卧袛嗖杉膲毫υ陬A(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)沒有減小時(shí)，用于生成嚴(yán)密性測試成功信號(hào)；當(dāng)?shù)诙袛鄦卧袛嗖杉膲毫υ陬A(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)減小時(shí)，用于生成嚴(yán)密性測試失敗信號(hào)；顯示單元，用于實(shí)時(shí)顯示與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓力值(壓力時(shí)間曲線)、與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)溫度值(溫度時(shí)間曲線)、與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的流量值(當(dāng)前試壓介質(zhì)的注入流量)以及容積變化量對(duì)應(yīng)的壓力值(壓力容積曲線)；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓力值、與釆集時(shí)間對(duì)應(yīng)溫度值、與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的流量以及與容積變化量對(duì)應(yīng)的壓力值；打印單元，用于打印壓力時(shí)間曲線、溫度時(shí)間曲線、當(dāng)前試壓介質(zhì)的注入流量壓力容積曲線與釆集時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓力值(P-V)、與釆集時(shí)間對(duì)應(yīng)溫度值(T-t)、與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的流量(與容積變化量對(duì)應(yīng)的壓力值壓力時(shí)間變化關(guān)系和/或溫度時(shí)間變化關(guān)系和/或流量時(shí)間變化關(guān)系和/或壓力容積變化關(guān)系。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面揭示的內(nèi)容，可對(duì)本裝置進(jìn)行變化。譬如，將第一釆集單元IOI、第二釆集單元102、第一計(jì)算單元103、第二計(jì)算單元104、第一判斷單元105和第一處理單元106、第二判斷單元、第二處理單元集成在試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置中。由試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置執(zhí)行試壓數(shù)據(jù)(壓力、溫度、流量)釆集、試壓數(shù)據(jù)處理(容積計(jì)算、壓力變化量計(jì)算、容積變化量計(jì)算等)、壓力容積圖試壓控制(根據(jù)壓力變化量與容積變化量的比值控制試壓壓力)、與計(jì)算機(jī)通訊(將采集和處理后的試壓數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行顯示和存儲(chǔ))、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(高壓水泵和高壓空氣泵)的工作狀態(tài)以及管道嚴(yán)密性試壓的控制。而存儲(chǔ)單元、顯示單元和打印單元可集成在計(jì)算機(jī)中，通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)、打印與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓力值、與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的溫度值、流量值、以及與容積變化量對(duì)應(yīng)的壓力值。本裝置的實(shí)際構(gòu)成如圖4所示，它包括計(jì)算機(jī)401、試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402、注水泵403、流量計(jì)404、壓力傳感器405、溫度傳感器406、清管器收發(fā)裝置407,另還包括儲(chǔ)水罐408和蓄水池409。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402與計(jì)算機(jī)401連接，流量計(jì)404、壓力傳感器405的輸出與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402的輸入連接，多個(gè)溫度傳感器406通過無線通信與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402的輸入連接，注水泵403和清管器收發(fā)裝置407的輸入與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402的輸出連接；注水泵403與連有蓄水池409的儲(chǔ)水罐408連接。計(jì)算機(jī)401、試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402、注水泵403、流量計(jì)404、壓力傳感器405、溫度傳感器406、清管器收發(fā)裝置407均有巿銷產(chǎn)品選擇。其中計(jì)算機(jī)401，用于完成各種參數(shù)的設(shè)定、工況顯示、報(bào)警顯示、壓力時(shí)間變化曲線、流量時(shí)間變化曲線、溫度時(shí)間變化曲線保存、繪制以及實(shí)時(shí)或歷史顯示，各種工程報(bào)表的生成及打??；試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402，用于根據(jù)計(jì)算機(jī)401配置的參數(shù)，開啟注水泵4(B,對(duì)管道進(jìn)行注水加壓，控制注水泵403、流量計(jì)404和壓力傳感器405進(jìn)行管道強(qiáng)度試壓和管道嚴(yán)密性試壓，以及控制清管器收發(fā)裝置406對(duì)試壓前的管道進(jìn)行清理；_流量計(jì)404、壓力傳感器405和流量傳感器406分別檢測管道中水的注入體積、壓力以及溫度，并將檢測的注入體積、壓力和溫度傳輸給試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402根據(jù)計(jì)算機(jī)401配置的參數(shù)，開啟注水泵403,對(duì)管道進(jìn)行注水加壓。流量計(jì)404、壓力傳感器405和流量傳感器406分別檢測管道中水的注入體積、壓力以及溫度，并將檢測的注入體積、壓力和溫度傳輸給試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402根據(jù)采集的注入體積計(jì)算管道中水的容積，當(dāng)管道中水的容積等于管道容積時(shí)，試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402關(guān)閉注水泵403，當(dāng)穩(wěn)壓時(shí)間結(jié)東時(shí)，試壓控制裝置402開啟注水泵403,繼續(xù)對(duì)管道進(jìn)行注水加壓。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402根據(jù)管道中水的壓力和水的容積,計(jì)算管道的壓力容積曲線的標(biāo)準(zhǔn)斜率和割線斜率，當(dāng)割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的斜率偏移量大于2%時(shí)，試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402關(guān)閉注水泵403,停止管道的強(qiáng)度試壓。在管道強(qiáng)度試壓過程中，試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402還將注入體積、壓力溫度、容積等參數(shù)傳輸給計(jì)算機(jī)401，由計(jì)算機(jī)401計(jì)算實(shí)時(shí)壓力時(shí)間曲線、溫度時(shí)間曲線、流量時(shí)間曲線以及壓力容積曲線，并將壓力時(shí)間曲線、溫度時(shí)間曲線、流量時(shí)間曲線以及壓力容積曲線對(duì)應(yīng)的壓力時(shí)間變化關(guān)系、溫度時(shí)間變化關(guān)系、流量時(shí)間變化關(guān)系以及壓力容積變化關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)及打印。這里流量計(jì)404、壓力傳感器405、溫度傳感器406謂之?dāng)?shù)據(jù)采集單元，它與管道連接，用于采集管道中試壓介質(zhì)的體積變化量和管道的管道壓力值；多個(gè)計(jì)算單元、判斷單元和第二處理單元稱之謂數(shù)據(jù)處理單元，即計(jì)算機(jī)401,它與數(shù)據(jù)采集單元連接，用于將采集的試壓介質(zhì)體積變化量和管道壓力值傳輸給壓力容積控制單元；壓力容積控制單元(指的是中PLC控制器，它發(fā)出指令控制泵的操作)與試壓執(zhí)行裝置和數(shù)據(jù)處理單元連接,根據(jù)采集的試壓介質(zhì)體積變化量和管道壓力值，判斷管道的壓力容積曲線的割線斜率與壓力容積曲線的標(biāo)準(zhǔn)斜率的差是否大于預(yù)定值；如果，壓力容積曲線的割線斜率與壓力容積曲線的標(biāo)準(zhǔn)斜率的差大于預(yù)定值，通知試壓執(zhí)行裝置停止將試壓介質(zhì)注入管道；注水泵403是試壓執(zhí)行裝置，與管道連接，用于將試壓介質(zhì)注入到管道。本實(shí)用新型在具體試壓時(shí),其試壓方法依次包括將試壓介質(zhì)注入管道；采集管道中試壓介質(zhì)的體積變化量；釆集管道的管道壓力值；根據(jù)釆集的試壓介質(zhì)體積變化量和管邊壓力值，判斷管道的壓力容積曲線的割線斜率與壓力容積曲線的標(biāo)準(zhǔn)斜率的差是否大于預(yù)定值；若判斷結(jié)果為是，停止將試壓介質(zhì)注入管道，結(jié)東管道的強(qiáng)度試壓。本實(shí)用新型利用壓力容積曲線的割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的偏移量，控制管道強(qiáng)度試壓階段的管道試壓壓力時(shí)，即使在壓力容積曲線剛進(jìn)入非線性階段時(shí)，只要壓力容積曲線的割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的偏移量不大于2%,則繼續(xù)增加管道的試壓壓力，使管道強(qiáng)度試壓階段檢測使管道壓力更加接近管道的最高試壓壓力。同時(shí)，能夠在最接近管道設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力的狀態(tài)下，進(jìn)行管道嚴(yán)密性試壓。本實(shí)用新型使強(qiáng)度試壓階段的管道壓力更接近管道的實(shí)際最高試壓壓力，使管遒試壓壓力在超過了規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度(SMYS)狀態(tài)下，不會(huì)超過管道材料的實(shí)際屈服強(qiáng)度。圖l管道試壓方法的流程圖圖2壓力容積曲線示意圖圖3管道試壓裝置的結(jié)構(gòu)框圖圖4管道試壓裝置的架構(gòu)示意圖圖5試壓控制裝置控制單元的電原理圖其中IOI—第一釆集單元102—第二采集單元103—第一計(jì)算單元l(M—箄二計(jì)算單元105—第一判斷單元106—第一處理單元301—采集試壓介質(zhì)在某一時(shí)刻的流量和壓力步驟302—計(jì)算試壓介質(zhì)在該時(shí)刻的容積步驟303—計(jì)算試壓介質(zhì)的壓力變化量與容積變化量的比值步驟304—判斷比值與標(biāo)準(zhǔn)值的差是否大于預(yù)設(shè)值步驟305—停止向管道注入試壓介質(zhì)步驟401—計(jì)算機(jī)402—試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置403—注水泵404—流量計(jì)405—壓力傳感器406—溫度傳感器407—清管器收發(fā)裝置具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。實(shí)施例.本例提供一種管道試壓控制裝置，并在中哈管道某段試驗(yàn)，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本例提供的一種管道試壓裝置，如圖1所示。該裝置包括第一釆集單元101、第二采集單元102、.第一計(jì)算單元103、第二計(jì)算單元104、第一判斷單元105和第一處理單元106。第一釆集單元101輸出接第一計(jì)算單元103的輸入，第一計(jì)算單元103的輸出接第二計(jì)算單元104，的一輸入，同時(shí)第二采集單元102的輸出也接第二計(jì)算單元104另一輸入，第二計(jì)算單元104輸出依次串接第一判斷單元105和第一處理單元106。本裝置的實(shí)際構(gòu)成如圖4所示，它包括計(jì)算機(jī)401、試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402、注水泵403、流量計(jì)404、壓力傳感器405、溫度傳感器406、清管器收發(fā)裝置407,另還包括儲(chǔ)水罐和蓄水池。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402與計(jì)算機(jī)401連接，流量計(jì)404、壓力傳感器405的輸出與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402的輸入連接，多個(gè)溫度傳感器406通過無線通信與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402的輸入連接，注水泵403和清管器收發(fā)裝置407的輸入與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402的輸出連接；注水泵403與連有蓄水池的儲(chǔ)水罐連接。其中計(jì)算機(jī)401選用工控機(jī)industrialcomputer610;試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集402選用DH3816靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)、SJC002-2數(shù)據(jù)處理卡、PCL-818HGA/D板等;9控制注水泵403選用試驗(yàn)泵2D1-SY113/63;流量計(jì)404選用TDF15A160BL1B;壓力傳感器405選用YB15A1,0.l級(jí)，0-45Mpa;清管器收發(fā)裝置407用試驗(yàn)站內(nèi)已有的設(shè)備。而本實(shí)施例中存儲(chǔ)單元、顯示單元和打印單元均集成在計(jì)算機(jī)401中，通過計(jì)算機(jī)401實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)、打印與釆集時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓力值、與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的溫度值、流量值、以及與容積變化量對(duì)應(yīng)的壓力值?？刂茊卧碾娫韴D如圖5所示。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402的硬件控制單元主要由芯片LM3109、LM3310和LM3312構(gòu)成。芯片LM3109的Qo、Qi、Q2、Q3端與L端之間分別接DS2、DS3、DS4、OUT插座，CCM與N端連接后及L端分別接DC/DC的N端和L端，該N端和L端之間還并接有DS1和通過開關(guān)Sl接AC220V插座，10端和11端各經(jīng)開關(guān)S2和S3后共同接GND端以及LM3310和LM3312的GND端，CCM端接+24V后接LM3310和LM3312的+24V;LM3310的10_、11_、12一、13—端相連后接DC/DC的GND端，而10+、11+、12+、13+端與插座13、12、11、10相接；LM3312的10—與10+、11—與11+、12_與12+、13_與13+分別接至RES3、RES2、RES1、RESO。芯片LM3109是具有24通道數(shù)字量輸入、16通道數(shù)字量輸出的CPU模塊，用于與計(jì)算機(jī)401通訊，釆集壓力和流量信號(hào)，數(shù)據(jù)處理以及壓力容積控制的實(shí)現(xiàn)，芯片LM3109的輸出口用于控制抽水泵103的啟/停，報(bào)警和注水指示顯示。芯片LM3310是具有4通道模擬量的輸入模塊，主要用于釆集端口10-13輸入的壓力和流量信號(hào)。芯片LM3312是具有4通道模擬量的輸入模塊，主要用于采集端口RES0-RES3輸入的流量信號(hào)。在圖5中，直流開關(guān)電源(輸入為220V交流，輸出為+24V直流)是芯片LM3310和LM312的電源，可減少對(duì)CPU模塊LM3109的干擾。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402根據(jù)計(jì)算機(jī)401配置的參數(shù)，開啟注水泵403，對(duì)管道進(jìn)行注水加壓。流量計(jì)404、壓力傳感器405和流量傳感器406分別檢測管道中水的注入體積、壓力以及溫度，并將檢測的注入體積、壓力和溫度傳輸給試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402根據(jù)采集的注入體積計(jì)算管道中水的容積，當(dāng)管道中水的容積等于管道容積時(shí)，試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402關(guān)閉注水泵403,當(dāng)穩(wěn)壓時(shí)間結(jié)束時(shí)，試壓控制裝置402開啟注水泵403,繼續(xù)對(duì)管道進(jìn)行注水加壓。試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402根據(jù)管道中水的壓力和水的容積，計(jì)算管道的壓力容積曲線的標(biāo)準(zhǔn)斜率和割線斜率，當(dāng)割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的斜率偏移量大于2%時(shí),試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置402關(guān)閉注水泵403，停止管道的強(qiáng)度試壓。在管道強(qiáng)度試壓過程中，試壓數(shù)據(jù)自^控制釆集裝置402還將注入體積、壓力溫度、容積等參數(shù)傳輸給計(jì)算機(jī)401,由計(jì)算機(jī)401實(shí)時(shí)壓力時(shí)間曲線、溫度時(shí)間曲線、流量時(shí)間曲線以及壓力容積曲線，并將壓力時(shí)間曲線、溫度時(shí)間曲線、流量時(shí)間曲線以及壓力容積曲線對(duì)應(yīng)的壓力時(shí)間變化關(guān)系、溫度時(shí)間變化關(guān)系、流量時(shí)間變化關(guān)系以及壓力容積變化關(guān)系進(jìn)行存儲(chǔ)及打印。當(dāng)管道強(qiáng)度試壓結(jié)束后，試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置402根據(jù)壓力傳感器405檢測的壓力數(shù)據(jù)以及預(yù)設(shè)的試壓時(shí)間(譬如24小時(shí))，監(jiān)測預(yù)定的試壓時(shí)間內(nèi)的管道壓力是否穩(wěn)定，若管道壓力在試壓時(shí)間內(nèi)減小，則表示管道存在泄漏點(diǎn)；如果管道壓力在試壓時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，則表示管道沒有泄漏點(diǎn)，嚴(yán)密性試壓成功，整個(gè)管道的試壓檢驗(yàn)成功。本實(shí)施例中，穩(wěn)壓狀態(tài)是指將管道注滿試壓介質(zhì)后，在設(shè)定的穩(wěn)壓時(shí)間內(nèi)停止對(duì)管道注入試壓介質(zhì)時(shí)管道的狀態(tài)為穩(wěn)壓狀態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，為縮短強(qiáng)度試壓時(shí)間，需要先將管道注滿試壓介質(zhì)后，再繼續(xù)向管遒注入試壓介質(zhì)(如通過高壓水泵向管道繼續(xù)注水)，通過控制注入管道的試壓介質(zhì)的壓力，對(duì)管道進(jìn)行強(qiáng)度試壓。對(duì)注滿試壓介質(zhì)的管道繼續(xù)注入試壓介質(zhì)時(shí)，管道的壓力容積曲線會(huì)逐漸由線性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷€性階段。在本實(shí)施例中，當(dāng)試壓壓力低于0.72SMYS(規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度)時(shí)，壓力容積圖中線性變形階段的斜率為試壓控制采用的標(biāo)準(zhǔn)值El5預(yù)設(shè)值為壓力容積圖割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的最大漂移量d試壓介質(zhì)的壓力變化量與容積變化量的比值為壓力容積圖的割線斜率，在本例實(shí)施中，割線斜率E,El(l-d)。因此，在壓力容積圖上便可確定一條從坐標(biāo)原點(diǎn)開始，斜率為E2的直線。當(dāng)管道內(nèi)可能含有空氣，在壓力容積圖在初始試壓階段，壓力與容積變化的線性不明顯時(shí)，采用求標(biāo)準(zhǔn)值Ei的曲線與壓力坐標(biāo)軸(Y軸)的交點(diǎn)作為割線的原點(diǎn)。隨著試壓壓力的增加，該直線必定與管遒實(shí)際的壓力容積曲線相交，當(dāng)試壓壓力達(dá)到此交點(diǎn)后將立即停止試壓。圖2所示為X70鋼管的壓力容積曲線。從本實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行管道強(qiáng)度試壓時(shí)，即使管道的壓力容積曲線進(jìn)入非線性階段后，只要壓力容積曲線的割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的偏移量(割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的差)不大于2%，如表1所示。雖然，管道試壓壓力超過了規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度(SMYS),但是，并沒有超過管道材料的實(shí)際屈服強(qiáng)度。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>L不同斜率對(duì)應(yīng)的試壓壓力與SMYS(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度)的比值；.2.不同斜率對(duì)應(yīng)的試壓壓力與鋼管真實(shí)屈服強(qiáng)度的比值。本實(shí)施例利用壓力容積曲線的割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的偏移量，控制管道強(qiáng)度試壓階段的管道試壓壓力時(shí)，即使在壓力容積曲線剛進(jìn)入非線性階段時(shí)，只要壓力容積曲線的割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的偏移量不大于0.02(2%)，則繼續(xù)增加管道的試壓壓力，使管道強(qiáng)度試壓階段檢測使管道壓力更加接近管道的最高試壓壓力。同時(shí)，能夠在最接近管道設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力的狀態(tài)下，進(jìn)行管道嚴(yán)密性試壓。本實(shí)施例在對(duì)管道進(jìn)行試壓時(shí)，如圖3所示，是按下述方法進(jìn)行的步驟301,根據(jù)預(yù)設(shè)的采集時(shí)間，采集試壓介質(zhì)在某一時(shí)刻的流量和壓力；步驟302，根據(jù)采集的流量計(jì)算試壓介質(zhì)在該時(shí)刻的容積；步驟303，根據(jù)計(jì)算的容積和采集的壓力，計(jì)算該時(shí)刻對(duì)應(yīng)的試壓介質(zhì)的壓力變化量與容積變化量的比值；其中，壓力變化量等于試壓介質(zhì)在該時(shí)刻的壓力與試壓介質(zhì)在穩(wěn)壓狀態(tài)的壓力的差，容積變化量等于試壓介質(zhì)在該時(shí)刻的容積與試壓介質(zhì)在穩(wěn)壓狀態(tài)下的容積的差；步驟304，判斷比值與標(biāo)準(zhǔn)值的差是否大于預(yù)設(shè)值，若判斷結(jié)果為是，則進(jìn)入步驟305;步驟305，停止向管道注入試壓介質(zhì)。本實(shí)施例中，穩(wěn)壓狀態(tài)是指將管道注滿試壓介質(zhì)后，在設(shè)定的穩(wěn)壓時(shí)間內(nèi)停止對(duì)管道注入試壓介質(zhì)時(shí)管道的狀態(tài)為穩(wěn)壓狀態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，為縮短強(qiáng)度試壓時(shí)間，需要先將管道注滿試壓介質(zhì)后，再繼續(xù)向管道注入試壓介質(zhì)(如通過高壓水泵向管道繼續(xù)注水)，通過控制注入管道的試壓介質(zhì)的壓力，對(duì)管道進(jìn)行強(qiáng)度試壓。在本實(shí)施例中，試壓介質(zhì)的壓力變化量與容積變化量的比值為壓力容積圖的割線斜率，標(biāo)準(zhǔn)值為壓力容積圖的標(biāo)準(zhǔn)斜率，預(yù)設(shè)值為壓力容積圖割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的最大漂移量，該最大漂移量等于0.02(2%)。在本實(shí)施例的步驟302之前，還可根據(jù)預(yù)設(shè)的采集時(shí)間，采集試壓介質(zhì)在該時(shí)刻的溫度。在本實(shí)施例的步驟304之前，還可根據(jù)采集時(shí)間、采集的試壓介質(zhì)壓力、試壓介質(zhì)流量、計(jì)算的試壓介質(zhì)的容積，實(shí)時(shí)顯示壓力時(shí)間變化曲線、溫度時(shí)間變化曲線、注入的試壓介質(zhì)的實(shí)際流量值以及壓力容積變化曲線，以及存儲(chǔ)與釆集時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓力值、與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)溫度值，與所述釆集時(shí)間對(duì)應(yīng)的流量以及與容積變化量對(duì)應(yīng)的壓力值。在本實(shí)施例的步驟305之后，可對(duì)管道進(jìn)行嚴(yán)密性測試。嚴(yán)密性測試的方法與現(xiàn)有技術(shù)相同，即判斷釆集的壓力在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)是否減小，若判斷結(jié)果為釆集的壓力在預(yù)設(shè)的試壓時(shí)間內(nèi)減小，則管道的嚴(yán)密性試壓失敗，若判斷結(jié)果為否，則管道的嚴(yán)密性試壓成功。本實(shí)施例的有益效果在于，利用壓力容積曲線的割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的偏移量，控制管道強(qiáng)度試壓階段的管道試壓壓力時(shí)，即使在壓力容積曲線剛進(jìn)入非線性階段時(shí)，只要壓力容積曲線的割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的偏移量不大于2%，則繼續(xù)增加管道的試壓壓力，使管道強(qiáng)度試壓階段檢測使管道壓力更加接近管道的最高試壓壓力。同時(shí)，能夠在最接近管道設(shè)計(jì)運(yùn)行壓力的狀態(tài)下，進(jìn)行管道嚴(yán)密性試壓。本實(shí)施例經(jīng)多次現(xiàn)場試驗(yàn)，證明它是一種使強(qiáng)度試壓階段的管道壓力更接近管遒的實(shí)際最高試壓壓力，使管道試壓壓力在超過了規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度(SMYS)狀態(tài)下，不會(huì)超過管道材料的實(shí)際屈服強(qiáng)度的管道試壓裝置。權(quán)利要求1.一種管道試壓裝置，其特征是它包括第一采集單元(101)、第二采集單元(102)、第一計(jì)算單元(103)、第二計(jì)算單元(104)、第一判斷單元(105)和第一處理單元(106)；第一采集單元(101)輸出接第一計(jì)算單元(103)的輸入，第一計(jì)算單元(103)的輸出接第二計(jì)算單元(104)，的一輸入，同時(shí)第二采集單元(102)的輸出也接第二計(jì)算單元(104)另一輸入，第二計(jì)算單元(104)輸出依次串接第一判斷單元(105)和第一處理單元(106)。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種管道試壓裝置，其特征是該裝置還包括第二判斷單元、第二處理單元、顯示單元、存儲(chǔ)單元以及打印單元;第二采集單元與第二判斷單元連接，第二判斷單元與第二處理單元連接；顯示單元和存儲(chǔ)單元分別與第一釆集單元、第二釆集單元；打印單元與存儲(chǔ)單元連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種管道試壓裝置，其特征是將第一采集單元(101)、第二采集單元(102)、第一計(jì)算單元(103)、第二計(jì)算單元(104)、第一判斷單元(105)和第一處理單元(106)、第二判斷單元、第二處理單元集成在試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置(402)中，存儲(chǔ)單元、顯示單元和打印單元集成在計(jì)算機(jī)(401)中；試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(402)執(zhí)行試壓數(shù)據(jù)采集、試壓數(shù)據(jù)處理、壓力容積圖試壓控制、與計(jì)算機(jī)通訊、控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)以及管道嚴(yán)密性試壓的控制；計(jì)算機(jī)(401)實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)、打印與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的壓力值、與采集時(shí)間對(duì)應(yīng)的溫度值、流量值、以及與容積變化量對(duì)應(yīng)的壓力值。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種管道試壓裝置，其特征是它包括:計(jì)算機(jī)(401)、試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(402)、注水泵(403)、流量計(jì)(404)、壓力傳感器(405)、溫度傳感器(406)、清管器收發(fā)裝置(407)，另還包括儲(chǔ)水罐(408)和蓄水池(409);試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置(402)與計(jì)算機(jī)(401)連接，流量計(jì)(404)、壓力傳感器(405)的輸出與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(40"的輸入連接，多個(gè)溫度傳感器(406)通過無線通信與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(402)的輸入連接，注水泵(403)和清管器收發(fā)裝置(407)的輸入與試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(402)的輸出連接；注水泵(403)與連有蓄水池(409)的儲(chǔ)水罐(408)連接；試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(402)根據(jù)計(jì)算機(jī)(401)配置的參數(shù)，開啟注水泵(403),對(duì)管道進(jìn)行注水加壓;流量計(jì)(404)、壓力傳感器(405)和流量傳感器(406)分別檢測管道中水的注入體積、壓力以及溫度，并將檢測的注入體積、壓力和溫度傳輸給試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置(402);試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(402)根據(jù)采集的注入體積計(jì)算管道中水的容積，當(dāng)管道中水的容積等于管道容積時(shí)，試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(402)關(guān)閉注水泵(403)，當(dāng)穩(wěn)壓時(shí)間結(jié)東時(shí)，試壓控制裝置(402)開啟注水泵(403)，繼續(xù)對(duì)管道進(jìn)行注水加壓；試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置(402)根據(jù)管道中水的壓力和水的容積，計(jì)算管道的壓力容積曲線的標(biāo)準(zhǔn)斜率和割線斜率，當(dāng)割線斜率與標(biāo)準(zhǔn)斜率的斜率偏移量大于2%時(shí)，試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制采集裝置(402)關(guān)閉注水泵(403),停止管道的強(qiáng)度試壓，并進(jìn)行存儲(chǔ)及打印。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種管道試壓裝置，其特征是試壓數(shù)據(jù)自動(dòng)控制釆集裝置(402)的控制單元主要由芯片LM3109、LM3310和LM3312構(gòu)成；芯片LM3109的(Qo、Qi、Q2、Q3)端與(L)端之間分別接DS2、DS3、DS4、OUT插座,(CCM)與(N)端連接后及(L)端分別接DC/DC的(N)端和(L)端,該(N)端和(L)端之間還并接有DS1和通過開關(guān)Sl接AC220V插座，(10)端和(11)端各經(jīng)開關(guān)S2和S3后共同接(GND)端以及LM3310和LM3312的(GND)端，(CCM)端接+24V后接LM3310和LM3312的+24V;LM3310的(10一ll一12一、13—)端相連后接DC/DC的(GND)端，而(10+、11+、12+、13+)端與插座13、12、11、IO相接;LM3312的(lO-與10+)、(ll-與11+)、(12—與12+)、(13醫(yī)與13+)分別接至RES3、RES2、RES1、RESO。專利摘要本實(shí)用新型是一種管道試壓裝置。涉及管道系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
。它包括第一采集單元(101)、第二采集單元(102)、第一計(jì)算單元(103)、第二計(jì)算單元(104)、第一判斷單元(105)和第一處理單元(106)；第一采集單元(101)輸出接第一計(jì)算單元(103)的輸入，第一計(jì)算單元(103)的輸出接第二計(jì)算單元(104)的一輸入，同時(shí)第二采集單元(102)的輸出也接第二計(jì)算單元(104)另一輸入，第二計(jì)算單元(104)輸出依次串接第一判斷單元(105)和第一處理單元(106)。本實(shí)用新型使強(qiáng)度試壓時(shí)更接近管道的實(shí)際最高試壓壓力，在試壓壓力超過規(guī)定的最低屈服強(qiáng)度時(shí)，不會(huì)超過管道材料的實(shí)際屈服強(qiáng)度。文檔編號(hào)G01N3/12GK201413278SQ20092010882公開日2010年2月24日申請(qǐng)日期2009年6月2日優(yōu)先權(quán)日2009年6月2日發(fā)明者宏張,蓬張,段慶全,王紅菊,錢成文申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司