一種閥門耐火型式試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種閥門耐火型式試驗裝置，恒壓源提供型式試驗所要求的相應壓力的流水向待測閥門輸送；爐體內(nèi)的噴嘴調節(jié)機構調節(jié)噴嘴出口與待測閥門之間的相對位置，不僅能使待測閥門受到均勻的高溫燃燒加熱，還能滿足不同型號的待測閥門的高溫燃燒溫度均能達到要求；噴淋系統(tǒng)在爐體內(nèi)直接對高溫的待測閥門噴淋冷卻，達到迅速降溫的目的。該實用新型滿足了不同規(guī)格閥門的型式試驗所需要的試驗條件，且保證試驗條件始終均勻穩(wěn)定，使型式試驗測試的結果更加準確、可靠。
【專利說明】一種閥門耐火型式試驗裝置

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及閥門的試驗裝置，更具體地說，涉及一種閥門耐火型式試驗裝置。

【背景技術】
[0002]石油化工工業(yè)的生產(chǎn)流程復雜，而且在生產(chǎn)過程中使用的原材料、半成品、成品以及各種輔助材料大都是易燃易爆物質，極易引發(fā)火災和爆炸事故。而用在某些易失火工況的閥門，由于存在發(fā)生火災的潛在危險，往往對其進行特殊的設計，使閥門在遭受一定時間的火燒后仍具有一定的密封性能及操作性能。閥門的耐火性能就是閥門在高溫火焰中保持正常工作的能力，它是衡量閥門安全性能的重要指標。在衡量閥門的耐火性能方面，耐火型式試驗是確定其耐火性能的唯一方法。國內(nèi)外一直對石油化工行業(yè)用閥門的耐火型式試驗非常重視，并制定了相關的標準。
[0003]根據(jù)不同的使用場合和產(chǎn)品功能，閥門耐火型式試驗標準也各不相同，如美國石油學會制定了針對軟閥座1/4轉閥門的標準API STD607，針對管線閥門和井口裝置的標準API SPEC6FA，以及針對止回閥的標準API SPEC6FD，國際標準化組織制定了針對各種閥門耐火試驗的標準IS010497，我國也制定了針對各種閥門耐火試驗系統(tǒng)及方法要求的標準JB/T6899-1993《閥門的耐火試驗》。
[0004]根據(jù)壓力源的不同，JB/T6899-1993推薦了兩套閥門耐火型式試驗系統(tǒng)，如圖14所示，附圖14a為用壓縮空氣作為壓力源，附圖14b為用泵作為壓力源，圖中標記說明:
[0005]I’ -壓力源；2’ -壓力調節(jié)閥；3’ -壓力泄放閥；4’ -貯水容器；5’ -水位計(或類似裝置)；6’ -供水閥；7’ -截止閥；8’ -壓力表；9’ -阻汽管；10’ -試驗箱；11’ -試驗閥；12’ -燃汽噴嘴；13’ -測溫塊；14’ -測量火區(qū)溫度的熱電偶；15’ -與試驗閥中腔相連的壓力表；16’ -與試驗閥中腔相連的壓力泄放閥；17’ -截止閥；18’ -排氣閥；19’ -冷凝器；20’ -計量容器；21’ -燃料供給閥。
[0006]JB/T6899-1993對推薦的試驗系統(tǒng)的有如下要求:
[0007](I)試驗系統(tǒng)不應使試驗閥11’承受可能影響試驗結果的外加作用力。
[0008](2)當試驗閥11’的公稱通徑Dn < 50mm時，與試驗閥11’直接相連的進口側管道公稱通徑應不小于試驗閥11’公稱通徑的一半；當試驗閥11’的公稱通徑Dn ^ 50mm時與試驗閥I’直接相連的進口側管道公稱通徑應不小于25_。
[0009](3)距試驗閥11’至少150mm的管段都應處在火區(qū)內(nèi)。
[0010](4)試驗閥11’出口側管道的公稱通SDn應在15mm至25mm之間，其設置應有一定的斜度。
[0011](5)試驗閥11’與試驗箱10’壁之間應至少留150mm的水平間隙，試驗箱10’頂部至少比試驗閥11’頂部高150mm。
[0012](6)安裝試驗閥11’時應使閥桿和通道均處在水平位置，但止回閥V應按其正常的操作位置安裝。
[0013](7)用水作為試驗介質。
[0014](8)用氣體作為試驗燃料。
[0015](9)試驗過程中可以調整試驗系統(tǒng)中除了試驗閥11’以外的設備，以保證溫度和壓力值達到規(guī)定。
[0016](10)測溫塊13’用碳鋼制成，如圖15所示，測溫塊13，的中心放置熱電偶14’，測溫塊13’與熱電偶插管131’的連接螺紋按GB7306的規(guī)定。對于公稱通徑DN ( 150mm的試驗閥11’，應設置兩個測溫塊13’，如圖16所示；對于公稱通徑DN> 150_的試驗閥11’，應設置三個測溫塊13’，如圖17所示。
[0017](11)熱電偶14’的最小讀數(shù)應小于或等于1°C。測量火區(qū)溫度熱電偶14’的設置如圖16和圖17所示。
[0018](12)壓力表8，的精度不低于1.5級，被測壓力值應在儀表量程的30%?70%范圍內(nèi)。
[0019](13)計量容器20’的尺寸要適當，以便于收集并計量試驗時通過試驗閥11’泄漏出的介質。
[0020](14)壓力泄放閥16’的整定壓力為試驗閥20°C時最大允許工作壓力的1.5倍。
[0021]閥門耐火型式試驗項目包括高壓試驗、低壓試驗與操作試驗。高壓試驗是將試驗閥門壓力升高到試驗壓力，并按標準規(guī)定進行一定時間的火燒，主要測試的數(shù)據(jù)包括燃燒期間通過閥座的泄漏量(內(nèi)泄漏)、燃燒期間外部泄漏量(外部泄漏主要是指通過閥體法蘭連接處、螺紋連接處以及閥桿密封處等的泄漏)兩個參數(shù)。低壓試驗一般只針對等于和小于PN100、600磅級的閥門，低壓試驗在高壓試驗之后進行，是火燒結束對閥門進行強制冷卻后，在標準規(guī)定的低壓試驗壓力下測得的閥門內(nèi)泄漏量和外泄漏量，以及閥門冷卻到100°C所需要的時間等三個參數(shù)。操作試驗在高壓試驗之后進行，有低壓試驗要求的在低壓試驗之后進行，操作試驗是在規(guī)定的試驗壓力下，將閥門打開到全開啟位置測試閥門的外部泄漏量。
[0022]根據(jù)閥門耐火型式試驗的過程與要求，JB/T6899-1993中推薦的系統(tǒng)有如下問題未得到解決:
[0023](I)恒壓源系統(tǒng)的適用性
[0024]對于試驗過程，JB/T6899-1993要求:在包括火燒和冷卻的整個高壓試驗階段均能保持壓力值，允許有一次其最大值為試驗壓力50%的瞬時壓力損失，但應在2min內(nèi)恢復試驗壓力。
[0025]JB/T6899-1993推薦的以泵為壓力源的試驗系統(tǒng)中，主要以單臺泵、單根管線提供并保持試驗所需的壓力。根據(jù)試驗要求，閥門耐火型式試驗既需要進行高壓試驗，又需要進行低壓試驗，根據(jù)試驗閥門的型號規(guī)格，高壓試驗壓力可達32MPa，低壓試驗壓力僅0.2MPa，僅采用一條管線，如增壓泵的增壓比很高，可提供高壓試驗所需的壓力，但在進行低壓試驗時較難保持試驗系統(tǒng)的壓力恒定，另外，恒壓源系統(tǒng)選用的管道、壓力表、閥門以及安全閥都應按照高壓試驗需求進行配置，既浪費資源又無法保證“被測壓力值應在壓力儀表量程的30%?70%范圍內(nèi)”的要求；如增壓泵增壓比低，在保證低壓試驗壓力恒定的要求同時，卻不能提供高壓試驗所需的壓力，試驗系統(tǒng)的最大泄漏量也有限。同時，阻汽管的作用是將試驗閥11’進口端液體的冷卻作用減到最小，大部分為U形管結構，而U形管的冷卻能力也是有限的。
[0026](2)燃燒室具體布置
[0027]對于燃燒過程，JB/T6899-1993要求:點火后，要求兩個熱電偶14’的平均溫度在2min內(nèi)達到760°C，在火燒期余下的時間里平均溫度應在760?980°C之間，且兩個熱電偶的讀數(shù)均不得低于705°C;測溫塊13’中的熱電偶的平均溫度在點火后15min內(nèi)達到650°C，在火燒區(qū)余下的時間里平均溫度不得低于該溫度，且各測溫塊中熱電偶的讀數(shù)不得低于565。。。
[0028]對于閥門耐火型式試驗，壓力系統(tǒng)與燃燒系統(tǒng)是最重要的兩個部分，JB/T6899-1993中僅要求各熱電偶的具體布置以及燃燒過程中的溫度要求，但對于燃燒室如何布置才能達到該溫度要求，并沒有給出具體的方案。
[0029](3)強制冷卻措施
[0030]對于低溫試驗和操作試驗，JB/T6899-1993中規(guī)定需要先將試驗閥門冷卻，即在完成高壓火燒試驗后，用強制冷卻或自然冷卻的方法將試驗閥11’冷卻到外表面溫度等于或低于100°C，進而進行其它試驗項目。
[0031]閥門在經(jīng)過30min的火燒后，對于軟密封閥座的閥門，火燒過程中由于溫度升高導致軟密封閥座軟化甚至完全熔化，在閥座變形及熔化過程中閥門容易出現(xiàn)內(nèi)泄漏。火燒過程中，由于閥門殼體、內(nèi)件以及緊固件等的受熱變形會導致閥體中法蘭連接處、閥體螺紋連接處以及閥桿填料處等位置有出現(xiàn)外泄漏的可能。另外在火燒過程中積存在閥門中腔的水因為溫度的升高而汽化會出現(xiàn)壓力上升現(xiàn)象，在壓力泄放閥還未泄壓的情況下各潛在外泄漏處有可能出現(xiàn)外泄漏現(xiàn)象。
[0032]如采用自然冷卻的方式，閥門冷卻到100°C以下需要很長的時間，因此，只能采用強制冷卻，但是閥門經(jīng)過火燒30min后，存在閥體泄漏、爆裂的可能，因此，試驗人員不可靠近試驗閥門，此時，采用什么強制冷卻的方法，JB/T 6899-1993并未給出具體的解決措施。
實用新型內(nèi)容
[0033]本實用新型要解決的技術問題在于，提供一種改進的閥門耐火型式試驗裝置。
[0034]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種閥門耐火型式試驗裝置，包括與待測閥門上游連接以向所述待測閥門提供恒定壓力流水的恒壓源、用于容置所述待測閥門并對所述待測閥門進行火焰燃燒加熱的燃燒室、設置在所述燃燒室內(nèi)對加熱后的所述待測閥門進行冷卻的噴淋系統(tǒng)以及與所述待測閥門的下游連接以收集所述待測閥門向下游泄漏出的流水的第一收集裝置；
[0035]所述燃燒室包括設有開口的爐體，所述爐體上形成有容置所述待測閥門的燃燒腔；
[0036]所述爐體內(nèi)設有均勻布置在所述待測閥門周邊的若干燃燒單元；所述燃燒單元包括噴嘴以及與所述噴嘴配套的噴嘴調節(jié)機構；
[0037]所述噴嘴包括用于噴火的噴嘴出口，所述噴嘴調節(jié)機構調節(jié)所述噴嘴出口與所述待測閥門之間的相對位置。
[0038]實施本實用新型的閥門耐火型式試驗裝置，具有以下有益效果:本實用新型中的恒壓源提供型式試驗所要求的相應壓力的流水向待測閥門輸送；爐體內(nèi)的噴嘴調節(jié)機構調節(jié)噴嘴出口與待測閥門之間的相對位置，不僅能使待測閥門受到均勻的高溫燃燒加熱，還能滿足不同型號的待測閥門的高溫燃燒溫度均能達到要求。該實用新型滿足了不同規(guī)格閥門的型式試驗所需要的試驗條件，且保證試驗條件始終均勻穩(wěn)定，使型式試驗測試的結果更加準確、可靠。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中:
[0040]圖1是本實用新型實施例中的閥門耐火型式試驗裝置的原理圖；
[0041]圖2是燃燒室的結構示意圖；
[0042]圖3是圖2中爐體、燃燒單元的俯視示意圖；
[0043]圖4是圖3中試樣平臺、固定底盤的組裝示意圖；
[0044]圖5是噴嘴的結構示意圖；
[0045]圖6a為圖3中噴嘴調節(jié)機構的主視圖，圖6b為圖3中噴嘴調節(jié)機構的左視圖，圖6c為圖3中噴嘴調節(jié)機構的俯視圖；
[0046]圖7是圖6中噴嘴調節(jié)機構的固定底盤結構示意圖；
[0047]圖8是圖6中噴嘴調節(jié)機構的旋轉軸的結構示意圖；
[0048]圖9是圖6中噴嘴調節(jié)機構的旋轉盤的結構示意圖；
[0049]圖10是圖6中噴嘴調節(jié)機構的旋轉支架的結構示意圖；
[0050]圖11是燃氣氣路系統(tǒng)的燃氣管道結構示意圖；
[0051]圖12是燃氣氣路系統(tǒng)的風路管道的結構示意圖；
[0052]圖13是噴淋系統(tǒng)的噴淋管道的結構示意圖；
[0053]圖14a是【背景技術】中閥門耐火型式試驗系統(tǒng)用壓縮空氣作為壓力源的系統(tǒng)原理圖；圖14b是【背景技術】中閥門耐火型式試驗系統(tǒng)用泵作為壓力源的系統(tǒng)原理圖；
[0054]圖15是測溫塊和熱電偶的組裝示意圖；
[0055]圖16是在試驗閥上設置兩個測溫塊的排布示意圖；
[0056]圖17是在實驗閥上設置三個測溫塊的排布示意圖。

【具體實施方式】
[0057]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0058]如圖1及圖13所示，本實用新型一個優(yōu)選實施例中的閥門耐火型式試驗裝置包括與待測閥門10上游連接以向待測閥門10提供恒定壓力流水的恒壓源20、用于容置待測閥門10并對待測閥門10進行火焰燃燒加熱的燃燒室30、設置在燃燒室30內(nèi)對加熱后的待測閥門10進行冷卻的噴淋系統(tǒng)40以及與待測閥門10的下游連接以收集待測閥門10向下游泄漏出的流水的第一收集裝置50。
[0059]如圖1所示，在一些實施例中，恒壓源20包括水源11、流量測量裝置12、過濾器13、低壓增壓回路14、高壓增壓回路15以及切換裝置16。水源11為裝有水的水箱，流量測量裝置12為水箱上的液位刻度尺，以測量從水箱流出的水的體積，流量測量裝置12也可為設在水箱上的液位傳感器。在其他實施例中，水源11也可為自來水管等供水裝置，流量測量裝置12則可為設置在自來水管上的流量計。
[0060]在一些實施例中，過濾器13設置在水源11的出口與低壓增壓回路14、高壓增壓回路15之間，過濾到流出的水中的大顆粒雜質，從而提高低壓增壓回路14、高壓增壓回路15的使用壽命及性能。當然，在保證水質優(yōu)良的前提下，過濾器13也可取消。
[0061]低壓增壓回路14連接在水源11與待測閥門10之間以向待測閥門10提供低壓試驗壓力的流水。在本實施例中，低壓增壓回路14主要滿足7.5MPa以下試驗壓力的閥門試驗。低壓增壓回路14包括低壓管道141、設置在低壓管道141上的低壓增壓泵142、設置在低壓增壓泵142下游的第一止回閥143和低壓壓力測量裝置144。低壓增壓泵142用于將水源11的來水調整至低壓試驗所需的試驗壓力并向待測閥門10輸送，第一止回閥143保護低壓增壓泵142，同時具有保壓功能，低壓壓力測量裝置144用于測量低壓增壓泵142輸出的水的壓力值，保證水壓壓力在要求的試驗壓力內(nèi)。
[0062]低壓壓力測量裝置144包括設置在低壓管道141上的第一壓力表145、第二壓力表146,第一壓力表145和低壓管道141之間設有第一針閥147,第二壓力表146和低壓管道141之間設有第二針閥148。第一壓力表145、第二壓力表146為不大于低壓試驗壓力上限且不同測量量程的兩個壓力表，在本實施例中，第一壓力表145的測量量程為O?IMPa，第二壓力表146的測量量程為O?6MPa ;主要是在滿足不同試驗壓力時，壓力表指針的指示范圍在壓力表滿量程的25% -75%之間。
[0063]高壓增壓回路15連接在水源11與待測閥門10之間以向待測閥門10提供高壓試驗壓力的流水。在本實施例中，高壓增壓回路15主要滿足?.5MPa?40MPa試驗壓力的閥門試驗。高壓增壓回路15包括高壓管道151、設置在高壓管道151上的高壓增壓泵152、設置在高壓增壓泵152下游的第二止回閥153、高壓壓力測量裝置154。高壓增壓泵152用于將水源11的來水調整至高壓試驗所需的試驗壓力并向待測閥門10輸送，高壓壓力測量裝置154用于測量高壓增壓泵152輸出的水的壓力值，保證水壓壓力在要求的試驗壓力內(nèi)。
[0064]高壓壓力測量裝置154包括設置在高壓管道151上的第三壓力表155、第四壓力表156，第三壓力表155和高壓管道151之間設有第三針閥157，第四壓力表156和高壓管道151之間設有第四針閥158。第三壓力表155、第四壓力表156為不大于高壓試驗壓力上限且不同測量量程的兩個壓力表，在本實施例中，第三壓力表155的測量量程為O?25MPa，第二壓力表146的測量量程為O?60MPa ;主要是滿足不同試驗壓力時，壓力表指針的指示范圍在壓力表滿量程的25% -75%之間。
[0065]切換裝置16設置在低壓增壓回路14、高壓增壓回路15的上游，水源11的下游，切換裝置16在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換以使水源11分別向低壓增壓回路14、高壓增壓回路15供水，并由低壓增壓回路14、高壓增壓回路15分別向待測閥門10提供流水。切換裝置16包括第一球閥161、第二球閥162,第一球閥161設置在低壓管道141上且位于低壓增壓泵142上游，第二球閥162設置在高壓管道151上且位于高壓增壓泵152上游，切換裝置16在第一狀態(tài)時，第一球閥161打開，第二球閥162關閉，低壓增壓回路14工作；切換裝置16在第二狀態(tài)時，第一球閥161關閉，第二球閥162打開，高壓增壓回路15工作。
[0066]如圖2及圖3所示，在一些實施例中，燃燒室30包括爐體31、爐蓋32，爐體31上設有開口 311，爐蓋32蓋合在開口 311上，優(yōu)選地，開口 311設于爐體31的上側。爐體31為輕鋁耐火磚堆砌形成，在爐體31上形成有容置待測閥門10的燃燒腔312。燃燒室30還包括設于燃燒腔312內(nèi)的試樣平臺33、設于試樣平臺33中部的空心支架34、設于試樣平臺33上并均勻布置在空心支架34的周邊的六個燃燒單元35、向燃燒單元35提供燃氣的燃氣氣路系統(tǒng)36以及向燃燒單元35提供助燃氣體的風路系統(tǒng)37?？梢岳斫獾?，在其他實施例中，也可去掉試樣平臺33，將空心支架34、燃燒單元35直接設置在爐體31的底部。輕鋁耐火磚蓄熱小、散熱少因而保溫性好、升溫快，試驗時保護爐體31外表面溫度不致過高，可控制爐體31外表面溫度小于等于60°C，爐體31底部溫度小于等于60°C，爐頂溫度小于等于60。。。
[0067]試樣平臺33設于燃燒腔312的底部，空心支架34可由若干支桿連接形成，待測閥門10放置到空心支架34上后可保證待測閥門10的外表面盡量多的外露被燃燒火焰加熱，空心支架34的大小可根據(jù)待測閥門10的規(guī)格制作。
[0068]同時，如圖16及圖17所示，根據(jù)測試標準將熱電偶和量熱塊對應的定位到待測閥門10上，用來測量待測閥門10加熱時的溫度。
[0069]如圖4所示，試樣平臺33上沿縱橫方向分別間隔設有若干第一鎖孔331，以供燃燒單元35安裝并調節(jié)燃燒單元35在試樣平臺33縱橫方向上的位置。優(yōu)選地，縱向和橫向上的第一鎖孔331分別等間距排布，在其他實施例中，相鄰的第一鎖孔331也可只在橫向或縱向上的間距相同。
[0070]再如圖2及圖3所示，燃燒單元35的數(shù)量可根據(jù)待測閥門10的大小進行增減，以能保證將待測閥門10加熱至試驗溫度即可。燃燒單元35包括噴嘴351以及與噴嘴351配套的噴嘴調節(jié)機構352，噴嘴調節(jié)機構352調節(jié)噴嘴出口 3511與待測閥門10之間的相對位置。
[0071]如圖5所示，噴嘴351包括用于噴火的噴嘴出口 3511、與噴嘴出口 3511連通的噴嘴進口 3512，優(yōu)選地，噴嘴進口 3512包括用于接入空氣等助燃氣體的進風口 3513以及接入燃氣源的燃氣進口 3514。
[0072]如圖6所示，在一些實施例中，噴嘴調節(jié)機構352包括可轉動地設置在試樣平臺33上的固定底盤353、設置在固定底盤353上的旋轉支架354、可轉動地設置在旋轉支架354上的旋轉軸355、設在旋轉軸355上的噴嘴固定架356以及設置在旋轉軸355上并周向定位在旋轉軸355上的旋轉盤357。噴嘴351安裝在噴嘴固定架356上伸向待測閥門10，固定底盤353轉動調節(jié)噴嘴351在水平方向的轉動角度，噴嘴固定架356轉動調節(jié)噴嘴351在高度方向的位置。
[0073]如圖4及圖7所示，固定底盤353的兩相對側上分別設有圓弧形的第一調節(jié)槽3531，固定底盤353通過螺栓、螺釘?shù)鹊谝绘i固件穿設第一調節(jié)槽3531與第一鎖孔331配合安裝到試樣平臺33上，優(yōu)選地，試樣平臺33上橫向或縱向相鄰的兩個第一鎖孔331之間的間距與第一調節(jié)槽3531的弧形直徑相當。兩相對圓弧形的第一調節(jié)槽3531同心，固定底盤353依第一調節(jié)槽3531的弧形方向轉動以調節(jié)噴嘴出口 3511水平方向的轉動角度，再將第一鎖固件鎖緊進行轉動角度定位。可以理解地，在其他實施例中，也可只在固定底盤353上設置一個第一調節(jié)槽3531，在第一調節(jié)槽3531的中心設置轉軸將固定底盤353可轉動地設置在試樣平臺33上，固定底盤353繞第一調節(jié)槽3531的中心轉動到合適的轉動角度，再將第一鎖固件鎖緊進行轉動角度定位。
[0074]如圖5所示，優(yōu)選地，旋轉軸355水平設置，旋轉軸355上設有鍵槽3551，鍵槽3551上設有軸鍵。噴嘴固定架356上設有安裝噴嘴351的安裝槽3561以及與旋轉軸355對應配合的轉軸孔，轉軸孔側面設有與軸鍵對應的槽，噴嘴固定架356套設到旋轉軸355上實現(xiàn)旋轉軸355和噴嘴固定架356的周向定位，噴嘴固定架356在旋轉支架354上轉動調節(jié)噴嘴351在高度方向的位置。
[0075]在一些實施例中，旋轉軸355還包括設于其一端的方形軸段3552，旋轉盤357上設有與方形軸段3552配合的方形孔3571，方形孔3571套設到方形軸段3552上實現(xiàn)旋轉盤357和旋轉軸355的周向固定，噴嘴固定架356隨旋轉盤357的轉動而轉動。旋轉盤357上還設有圓弧形的第二調節(jié)槽3572，第二調節(jié)槽3572的圓弧中心與旋轉軸355的軸心重合。旋轉支架354上設有與第二調節(jié)槽3572對應的第二鎖孔3541，通過螺栓、螺釘?shù)鹊诙i固件穿設第二調節(jié)槽3572鎖合到第二鎖孔3541上將旋轉盤357在周向定位，同時將噴嘴固定架356的轉動位置也固定下來，調節(jié)噴嘴出口 3511高度方向的位置。
[0076]可以理解地，在其他實施例中，也可在旋轉支架354上設置弧形的調節(jié)槽，在噴嘴固定架356上設置與旋轉支架354上的調節(jié)槽位置對應的鎖孔，第二鎖固件穿設旋轉支架354上的調節(jié)槽與旋轉支架354上的鎖孔鎖合，當噴嘴固定架356轉動到合適的角度位置時用第二鎖固件將噴嘴固定架356和旋轉支架354鎖緊定位。
[0077]通過噴嘴調節(jié)機構352的調節(jié)，以及噴嘴調節(jié)機構352在試樣平臺33上的位置調節(jié)，即可實現(xiàn)噴嘴351的噴嘴出口 3511的在縱橫方向、高度方向的位置調節(jié)及在水平方向轉動位置調節(jié)。
[0078]燃氣氣路系統(tǒng)36包括提供可燃燃氣的燃氣氣源、以及將可燃燃氣輸送到燃氣進口 3514的燃氣管道361，可燃燃氣可為天然氣或煤氣等燃氣。優(yōu)選地，燃氣管道361包括與燃氣氣源連接的進氣口 362以及與六個燃氣進口 3514連接的六個出氣口 363，進氣口 362和出氣口 363之間通過一個三通364和兩個四通365轉換連接。在一些實施例中，出氣口363通過軟管等管道與燃氣進口 3514連通。
[0079]風路系統(tǒng)37包括鼓風機以及風路管道371，風路管道371包括與鼓風機連接的鼓風口 372以及與六個進風口 3513連接的六個出風口 373，鼓風機鼓風提供適量的空氣或氧氣。可燃燃氣和助燃氣體在噴嘴351內(nèi)混合，可使可燃氣體在噴嘴出口 3511燃燒的更加充分，使燃燒溫度升高的更快。
[0080]在一些實施例中，噴淋系統(tǒng)40設置在爐蓋32的下側，當然，噴淋系統(tǒng)40也可設置在爐體31的內(nèi)側。噴淋系統(tǒng)40包括沿爐蓋32的周圈設置的環(huán)形噴淋管道41，噴淋管道41上設有入水口 42和若干噴頭43，入水口 42和冷卻水源連接以向噴淋管道41內(nèi)注入冷卻水，噴頭43沿噴淋管道41間隔排布，同時將噴淋管道41內(nèi)的水淋向待測閥門10將待測閥門10冷卻。可以理解地，噴淋管道41也可呈網(wǎng)格狀設置在爐蓋32下側，噴頭43均勻設置在噴淋管道41上向待測閥門10噴水冷卻。
[0081]在一些實施例中，第一收集裝置50包括收集管道51、第五針閥52、第一冷卻器53以及第一收集容器54。收集管道51與待測閥門10下游連接，第五針閥52和第一冷卻器53設置在收集管道51上，第一收集容器54設置在收集管道51下游用以收集泄漏的流水。
[0082]第五針閥52控制待測閥門10的泄漏開關，第一冷卻器53將從待測閥門10泄漏流出的水或水蒸汽轉換成液態(tài)流水排出到第一收集容器54，保證泄漏的水的不會由于蒸發(fā)造成泄漏量產(chǎn)生偏差。
[0083]在一些實施例中，在高壓增壓回路15、低壓增壓回路14與待測閥門10之間還設有第六針閥171、排氣閥172、第二冷卻器173以及超壓回流收集裝置174。開啟或關閉第六針閥171以開啟或切斷向待測閥門10的供水，方便對燃燒室30進行檢修；排氣閥172用于在增壓前排出管路中的殘留空氣；第二冷卻器173設置在低壓增壓回路14和高壓增壓回路15的下游、燃燒室30的上游，以向待測閥門10提供穩(wěn)定溫度的液態(tài)流水。
[0084]超壓回流收集裝置174包括低壓收集回路175、高壓收集回路176、第三冷卻器177、第二收集容器178。
[0085]低壓收集回路175包括低壓收集管道1751、設置在低壓收集管道1751上的第七針閥1752、第一安全閥1753。高壓收集回路176包括高壓收集管道1761、設置在高壓收集管道1761上的第八針閥1762、第二安全閥1763。第七針閥1752適用于7.5MPa及以下的管路，第八針閥1762適用于7.5MPa以上的管路，第一安全閥1753適用于7.5MPa及以下的管路，第二安全閥1763適用于7.5MPa以上的管路，第七針閥1752在低壓增壓試驗壓力下開啟，第八針閥1762在高壓增壓試驗壓力下開啟。
[0086]第三冷卻器177設置在低壓收集回路175、高壓收集回路176的下游，第二收集容器178設置在第三冷卻器177的下游，第三冷卻器177將超壓釋放的流水冷卻成液態(tài)排到第二收集容器178內(nèi)。
[0087]優(yōu)選地，第一冷卻器53、第二冷卻器173、第三冷卻器177采用循環(huán)水冷卻器，以更好的冷卻收集。
[0088]下面以公稱通徑DN100、公稱壓力PN100的鍛鋼明桿、硬密封平板閘閥作為試驗待測閥門10，結合附圖對本實施例中的閥門耐火型式試驗裝置的原理及試驗過程進行說明:
[0089]根據(jù)待測閥門10的公稱壓力，根據(jù)相關的耐火試驗標準，確定公稱通徑DN100、公稱壓力PN100的鍛鋼明桿、硬密封平板閘閥的高壓試驗壓力8.0MPa、低壓試驗壓力0.7MPa。
[0090]在實驗前確保所有的閥門處于關閉狀態(tài)。將待測閥門10旋轉到部分開啟位置，開啟第二球閥162、排氣閥172、第六針閥171、第五針閥52、第三針閥157，給系統(tǒng)供水并排除空氣。管道中充滿水時，關閉排氣閥172，第五針閥52，啟動高壓增壓泵152，加壓至14MPa時，停止高壓增壓泵152，檢查試驗裝置是否存在泄漏，若沒有泄漏，則關閉待測閥門10并打開第五針閥52。
[0091]再次開啟高壓增壓泵152，將試驗壓力調至8.0MPa，保持試驗壓力的穩(wěn)定。測量第一收集容器54內(nèi)的泄漏量，并倒空。
[0092]打開風路系統(tǒng)37給燃氣氣路供風。
[0093]打開燃氣氣路讓燃氣氣源開始供氣并將噴嘴出口 3511點燃對待測閥門10燃燒加溫，在三十分鐘的燃燒期間自始至終檢測火區(qū)溫度。熱電偶和量熱塊的溫度顯示在顯示屏上，熱電偶的平均溫度要求在點火后兩分鐘內(nèi)達到750°C，量熱塊的平均溫度在點火后15分鐘內(nèi)達到650°C，如未達到要求應將燃氣氣源的開關開度增大，在之后的燃燒期內(nèi)保持火區(qū)平均溫度在750V?1000°C，并且在燃燒期間不出現(xiàn)低于700°C的讀數(shù)，量熱塊的最小平均溫度保持在650°C，且不出現(xiàn)低于560°C的溫度，為達到溫度要求，可將燃燒期延長五分鐘。
[0094]燃燒期間每隔三十秒記錄一次第三壓力表155的壓力讀數(shù)以及各熱電偶的溫度數(shù)據(jù)。
[0095]燃燒達到三十分鐘后，關閉燃氣氣路開關停止送氣。
[0096]立即測量并記錄第一收集容器54內(nèi)的水量，即為高壓試驗壓力條件下燃燒期通過待測閥門10的總泄漏量。
[0097]待火焰熄滅后關閉鼓風機停止送風，火焰熄滅五分鐘內(nèi)打開與噴淋管道41連接的冷卻水源，啟動噴淋系統(tǒng)40用水強制冷卻待測閥門10至其外表溫度為100°C以下，記錄待測閥門10外表面冷卻到100°C以下時所需要的時間。
[0098]關閉第二球閥162，打開第一球閥161、第一針閥147、第二針閥148。
[0099]啟動低壓增壓泵142，減小系統(tǒng)壓力至0.7MPa的低壓試驗壓力，保持壓力，在五分鐘內(nèi)測量通過待測閥門10的泄漏量。
[0100]關閉第一球閥161，打開第二球閥162、第三針閥157。
[0101]將高壓增壓泵152增至8.0MPa的高壓試驗壓力，關閉第五針閥52，在高壓試驗壓力下操作待測閥門10至全開位置，在五分鐘內(nèi)測量外漏量。
[0102]對高壓增壓泵152泄壓，打開所有閥門，試驗完成。
[0103]對其他公稱通徑和公稱壓力的待測試驗閥參考以上試驗過程進行。
[0104]可以理解地，上述各技術特征可以任意組合使用而不受限制。
[0105]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，包括與待測閥門(10)上游連接以向所述待測閥門(10)提供恒定壓力流水的恒壓源(20)、用于容置所述待測閥門(10)并對所述待測閥門(10 )進行火焰燃燒加熱的燃燒室(30 )、設置在所述燃燒室(30 )內(nèi)對加熱后的所述待測閥門(10)進行冷卻的噴淋系統(tǒng)(40)以及與所述待測閥門(10)的下游連接以收集所述待測閥門(10)向下游泄漏出的流水的第一收集裝置(50)； 所述燃燒室(30 )包括設有開口( 311)的爐體(31)，所述爐體(31)上形成有容置所述待測閥門(10)的燃燒腔(312); 所述爐體(31)內(nèi)設有均勻布置在所述待測閥門(10)周邊的若干燃燒單元(35);所述燃燒單元(35 )包括噴嘴(351)以及與所述噴嘴(351)配套的噴嘴調節(jié)機構(352 ); 所述噴嘴(351)包括用于噴火的噴嘴出口(3511)，所述噴嘴調節(jié)機構(352)與所述噴嘴(351)配合以調節(jié)所述噴嘴出口(3511)與所述待測閥門(10)之間的相對位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，所述噴嘴調節(jié)機構(352)包括可轉動地設置在所述爐體(31)底部的固定底盤(353)、設置在所述固定底盤(353)上的旋轉支架(354)、可轉動地設置在所述旋轉支架(354)上的旋轉軸(355)、設在所述旋轉軸(355)上的噴嘴固定架(356)，所述噴嘴(351)安裝在所述噴嘴固定架(356)上，所述固定底盤(353 )轉動調節(jié)所述噴嘴(351)在水平方向的轉動角度，所述噴嘴固定架(356 )轉動調節(jié)所述噴嘴(351)在高度方向的位置。
3.根據(jù)權利要求2所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，所述固定底盤(353)的兩相對側上分別設有圓弧形的第一調節(jié)槽(3531)，所述固定底盤(353)通過第一鎖固件穿設所述第一調節(jié)槽(3531)安裝到所述爐體(31)上，兩圓弧形的所述第一調節(jié)槽(3531)同心，所述固定底盤(353)依所述第一調節(jié)槽(3531)的弧形方向轉動以調節(jié)所述噴嘴出口(3511)水平方向的轉動角度； 所述噴嘴調節(jié)機構(352)還包括設置在所述旋轉軸(355)上的旋轉盤(357)，所述噴嘴固定架(356)隨所述旋轉盤(357)的轉動而轉動；所述旋轉盤(357)上設有圓弧形的第二調節(jié)槽(3572)，所述第二調節(jié)槽(3572)的圓弧中心與所述旋轉軸(355)的軸心重合，所述旋轉支架(354)上設有第二鎖孔(3541)，通過第二鎖固件穿設所述第二調節(jié)槽(3572)鎖到所述第二鎖孔(3541)上，將所述旋轉盤(357 )定位以設定所述噴嘴出口( 3511)高度方向的位置。
4.根據(jù)權利要求3所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，所述爐體(31)內(nèi)設有試樣平臺(33)，所述試樣平臺(33)中部設有用于支撐所述待測閥門(10)的空心支座； 所述試樣平臺(33)上沿縱橫方向分別間隔設有若干第一鎖孔(331)，橫向或縱向相鄰的兩個第一鎖孔(331)之間的間距與所述第一調節(jié)槽(3531)的弧形直徑相當。
5.根據(jù)權利要求1所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，所述噴嘴(351)還包括與所述噴嘴出口(3511)連通的噴嘴進口(3512)，所述噴嘴進口(3512)包括用于接入助燃氣體的進風口(3513)、以及接入燃氣源的燃氣進口(3514)。
6.根據(jù)權利要求5所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，所述燃燒室(30)還包括風路系統(tǒng)(37 )和燃氣氣路系統(tǒng)(36 )，所述風路系統(tǒng)(37 )包括鼓風機、風路管道(371)，所述風路管道(371)包括與所述鼓風機連接的鼓風口( 372 )以及與各所述進風口( 3513 )分別對應連通的若干出風口(373)； 所述燃氣氣路系統(tǒng)(36)包括提供可燃燃氣的燃氣氣源、以及將可燃燃氣輸送到燃氣進口(3514)的燃氣管道(361)，所述燃氣管道(361)包括與所述燃氣氣源連接的進氣口(362)以及與各所述燃氣進口(3514)分別對應連接的若干出氣口(363)。
7.根據(jù)權利要求1所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，所述開口(311)設于所述爐體(31)的上側，所述燃燒室(30)還包括蓋合在所述開口(311)上的爐蓋(32)，所述噴淋系統(tǒng)(40)設置在所述爐蓋(32)的下側，所述噴淋系統(tǒng)(40)包括設置在所述爐蓋(32)上的噴淋管道(41)、設置在所述噴淋管道(41)上的入水口( 42 )和若干噴頭(43 )，所述入水口(42)與冷卻水源連接以向所述噴淋管道(41)內(nèi)注入冷卻水，所述若干噴頭(43)沿所述噴淋管道(41)間隔排布，以向所述待測閥門(10)噴水將其冷卻。
8.根據(jù)權利要求1至7任一項所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，所述恒壓源(20)包括水源(11)、低壓增壓回路(14)、高壓增壓回路(15)以及切換裝置(16)； 所述低壓增壓回路(14)連接在所述水源(11)與所述待測閥門(10 )之間，以向所述待測閥門(10)提供低壓試驗壓力的流水； 所述高壓增壓回路(15)連接在所述水源(11)與所述待測閥門(10)之間，以向所述待測閥門(10)提供高壓試驗壓力的流水； 所述切換裝置(16)設置在所述低壓增壓回路(14)、高壓增壓回路(15)的上游，所述切換裝置(16)在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換，以使所述水源(11)分別向所述低壓增壓回路(14)、高壓增壓回路(15)供水，并由所述低壓增壓回路(14)、高壓增壓回路(15)分別向所述待測閥門(10)提供流水。
9.根據(jù)權利要求8所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于，所述低壓增壓回路(14)包括低壓管道(141 )、設置在所述低壓管道(141)上的低壓增壓泵(142)、設置在所述低壓增壓泵(142)下游的低壓壓力測量裝置(144)； 所述低壓增壓泵(142)與所述待測閥門(10)連接以將水源(11)的來水調整至低壓試驗所需的壓力向所述待測閥門(10)輸出，所述低壓壓力測量裝置(144)設于所述待測閥門(10)的上游以測量所述低壓增壓泵(142)輸出到所述待測閥門(10)的水的壓力； 所述低壓壓力測量裝置(144)包括設置在所述低壓管道(141)上的第一壓力表(145)、第二壓力表(146)，所述第一壓力表(145)和所述低壓管道(141)之間設有第一針閥(147)，所述第二壓力表(146)和所述低壓管道(141)之間設有第二針閥(148); 所述高壓增壓回路(15)包括高壓管道(151)、設置在所述高壓管道(151)上的高壓增壓泵(152)、設置在所述高壓增壓泵(152)下游的高壓壓力測量裝置(154); 所述高壓增壓泵(152)與所述待測閥門(10)連接以將所述水源(11)的來水調整至高壓試驗所需的壓力向所述待測閥門(10)輸出，所述高壓壓力測量裝置(154)設于所述待測閥門(10)的上游以測量所述高壓增壓泵(152)輸出到所述待測閥門(10)的水的壓力； 所述高壓壓力測量裝置(154)包括設置在所述高壓管道(151)上的第三壓力表(155)、第四壓力表(156)，所述第三壓力表(155)和所述高壓管道(151)之間設有第三針閥(157)，所述第四壓力表(156)和所述高壓管道(151)之間設有第四針閥(158)； 所述第一收集裝置(50)包括收集管道(51)、第五針閥(52)、第一冷卻器(53)以及第一收集容器(54 )，所述收集管道(51)與待測閥門(10 )下游連接，所述第五針閥(52 )設置在所述收集管道(51)上以控制所述待測閥門(10)的泄漏開關，所述第一冷卻器(53)將從所述待測閥門(10)泄漏的水冷卻排出到所述第一收集容器(54)，所述第一收集容器(54)設置在所述收集管道(51)下游以收集泄漏的流水。
10.根據(jù)權利要求8所述的閥門耐火型式試驗裝置，其特征在于； 所述低壓增壓回路(14)、高壓增壓回路(15)與所述待測閥門(10)之間設有第六針閥(171)，排氣閥(172)、第二冷卻器(173)以及超壓回流收集裝置(174)； 所述第六針閥(171)設置在所述待測閥門(10)的上游以開啟或切斷所述待測閥門(10)的供水，所述排氣閥(172)用于排出管路中的殘留空氣，所述第二冷卻器(173)用于向所述待測閥門(10)提供穩(wěn)定溫度的液態(tài)流水； 所述超壓回流收集裝置(174)包括低壓收集回路(175)、高壓收集回路(176)、第三冷卻器(177)及第二收集容器(178)； 所述低壓收集回路(175)包括低壓收集管道(1751)、設置在所述低壓收集管道(1751)上的第七針閥(1752)、第一安全閥(1753)，所述第一安全閥(1753)與所述低壓增壓回路(14)的試驗壓力配套； 所述高壓收集回路(176)包括高壓收集管道(1761)、設置在所述高壓收集管道(1761)上的第八針閥(1762)、第二安全閥(1763)，所述第二安全閥(1763)與所述高壓增壓回路(15)的試驗壓力配套； 所述第三冷卻器(177)設置在所述低壓收集回路(175)、高壓收集回路(176)的下游以將超壓回流的水冷卻； 所述第二收集容器(178)設置在所述第三冷卻器(177)的下游，以收集超壓回流的液態(tài)水。
【文檔編號】G01M13/00GK203929365SQ201420209811
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權日:2014年4月25日
【發(fā)明者】丁二喜, 胡正國, 謝常歡, 張春林 申請人:深圳市特種設備安全檢驗研究院