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压力容器的液压检测方法&压力容器的无损检测

压力容器的液压检测方法

压力容器的液压检测方法 

压力容器的无损检测

压力容器的无损检测 


压力无损检测

WESSELS Samuel R.Fryer,Jr.,Freeport,Malcolm Sherrill,Jr.,Lake Jackson,and Roy C.Jorgensen,德克萨斯州西哥伦比亚,陶氏化学公司转让人,密歇根州米德兰市,特拉华州公司。

1964年6月12日提交,注册号:Ser。374700 4号索赔。(约73-37)

 

本发明涉及压力容器的无损检测,尤其涉及压力容器非理想静水压试验的仪器和方法的改进。

在压力容器的静水压试验中,在压力下将不可压缩流体泵入充液试验容器。随着越来越多的流体被泵入所述容器,所述容器的内部压力升高。泵入容器的流体量与所述容器中的内部压力成正比,直到达到容器的弹性极限。超过弹性极限后,泵送的流体量和内部压力不再成正比。例如,从内部压力与被测充液容器中引入流体量的记录中可以很容易地看出这一点,其中在容器达到其弹性极限之前会产生一条直线。超过了这个弹性极限,线就偏离了斜率。

通常情况下,压力与体积或压力与时间的关系(如果使用定容输送泵),在非破坏性静水压试验中由记录仪绘制,并且试验在管线倾斜偏离的点处结束,即在试验容器的弹性极限附近。然而,以下一个或多个因素可能会对绘图的精度和准确性产生不利影响:泵速不均匀、泵和记录仪之间的驱动联轴器打滑、泵的阀动作故障。因此,本发明旨在改进和实质性地消除这些有害影响。

本文中使用的术语“压力容器”是指通常在使用中承受压力的任何形状的封闭或可密封容器,其含义是包括储气瓶、反应器罐、压力管和管道、管道、罐车、储罐、锅炉、锅炉管、导弹零件、其组合等。

此处使用的术语“传感器”是指由来自一个系统的电源激活并向第二个系统供电的设备。

本发明的主要目的是对压力容器的非破坏性静水压试验方法进行新的改进。

另一个目标是改进压力容器的试验,根据所述容器的内部压力与泵入所述容器的液体重量来确定试验容器的弹性极限。

另一个目的是改进压力容器的测试,在这种情况下,操作员通常无法观察到的泄漏在记录图表上很容易检测到。

进一步的目标是改进压力容器的测试,其中泵送速率的不均匀性、泵和记录器之间的驱动联轴器打滑以及泵的故障阀动作不会对测试的精度和精度造成不利影响。

本发明的上述和其他目的和优点将从下文所示的详细描述和参照附图变得明显。

图1示意性地示出了在本发明的方法中使用的压力容器试验装置及其连接的压力容器。

图2显示了根据本发明使用类似于图1所示的装置组件在试验容器上进行的压力试验的记录。图2中的虚线是一条回溯线。

图3显示了使用与图1所示类似的装置对发生泄漏的试验容器进行压力试验的记录。

本发明是对压力容器的无损静水压试验方法的改进,该压力容器在受到基本上不可压缩液体的膨胀时表现出弹性变形。该方法包括将基本上可压缩的液体从液体供应容器泵入充液容器的内部的步骤,从而将所述容器内的内部压力增加到所述容器的环境压力之上;在记录仪上自动绘制容器内产生压力的单线图形记录,作为引入容器的液体量的函数;根据记录确定所述容器中的压力与引入所述容器的液体量不成比例的点,因此,在所述容器的弹性极限处引入所述液体的弹性极限。所述方法的即时改进包括:将重量变送器连接到所述记录器和容纳液体供应的容器上。当液体从容器流向泵时,容器中液体的重量减少。重量传感器检测到重量的减少,并向所述记录器发送电压,所述电压对应于所述液体供应容器中液体重量的减少。因此,所述容器中液体重量的减少提供了一个准确且易于识别的测量被引入压力容器中的液体。注意到这一点,并可根据试验容器内的压力绘制。

在实施本发明时,如图1的实施例所示装配设备。这包括一个重量传感器支撑在一个称为称重梁的刚性构件上。液体供应容器连接至称重传感器并悬挂在称重梁上。液体容器也通过管道、管道或管道通过泵连接到被测容器的内部。例如,重量传感器可以是连接到梁上的应变计电桥电路的形式。在操作中,当液体从液体供应容器泵入试验容器时,所述容器中重量的减少由所述重量传感器检测,重量损失转换为相应的电压并传输至记录器。

适于在本文中使用的重量传感器包括,例如,商业称重梁或称重传感器。这些装置使用应变计电桥电路施加在应力梁或轴上。

适用于此处的泵、压力传感器记录器和不可压缩液体通常用于压力容器的无损静水压试验方法中。

下面的例子仅仅是对本发明的说明,但并不意味着限制本发明。

实例一

将一个由直径约30英寸、长度约60英寸、壁厚约4英寸的钢罐组成的试验容器插入与图1实施例中所示装置类似的装置中。将试验容器装满水,并将其连接至流体供应罐和泵。泵为正排量泵。将一个典型的商用压力传感器连接到试验容器上,并通过电缆连接到X-Y型记录器。然后将一个典型的商用称重梁传感器组合形式的重量传感器连接到记录器和所述供水罐。重量传感器安装在称重梁上。供水水箱悬挂在称梁上,称梁依次安装在一个镁框架上。将容器连接到试验装置上后,启动泵。随着注入试验容器的水的重量增加,容器内的压力开始升高。重量传感器通过测量供水罐中水的重量减少量来检测泵入充水容器的水的重量。重量的减少影响到重量传感器中电阻元件的变化。然后,向记录器发送一个指示(即与所述流体供应罐重量减少成比例)的电压。压力传感器检测到的压力脉冲也以电压的形式发送到记录仪。随着压力上升,录音机产生了一条由记录笔画出的线。这条线显示了在任何给定时间内容器内的压力,作为所述供水罐重量减少的函数(相当于容器内的液体体积或液体重量增加)。只要施加给容器的压力在试验容器的结构材料仍在其弹性极限范围内的范围内,压力增加与泵送水的重量是一条直线。然而,随着向所述容器中泵入的水的重量增加,且内部压力增加,试验容器的弹性极限超过了532磅/平方英寸,如记录笔所画线的斜率偏差所示(见图2)。此时,当开始偏离直线时,试验容器至少部分的弹性极限已经超过。然后停止向试验容器泵送水。

为了再次检查上述容器的压力试验,以确定容器的弹性极限是否达到,执行以下程序。

打开泵旁通阀,使试验容器中的水返回给水箱。记录笔被留在记录仪图表上,这样记录仪的压力与重量曲线被追溯到零压力和零重量。如图3中的虚线所示,结果是一条与实线平行的线,在横坐标上偏移约0.2磅水。这表明,压力试验超出了试验容器的弹性极限,从而使罐的永久容积增加了0.2磅水的体积。

因此,瞬时系统不仅检测到注入充水试验容器中的水的重量,而且还记录了允许对其进行可控试验以确定其弹性极限后试验容器体积的微小增加。

实例二

通过非破坏性静水压力试验(包括即时改进)生产的相同程序的诱饵在同一容器上进行,如实施例I所述。实施例I中所述的容器按照本示例中所述的程序进行了重新测试,但试验在约440磅/分钟的压力下终止平方英寸规格。重新记录了一条直线,从而表明试验在达到试验容器的弹性极限之前终止。关闭阀门1和2,然后打开泵旁路,从而使水流回供水水箱。在压力释放操作过程中,记录笔保持在跟踪位置,并直接回到原始管线上。

这张图显示,从那时起,压力就没有发生弹性变形。如果存在非弹性变形,则回程将从原始图形记录中偏移,偏移量相当于容器的非弹性体积膨胀。

实例三

为了证明本发明在检测试验容器中的小泄漏方面的有效性,使用实施例I中所述的系统和方法执行以下程序。在试验容器加压至近似于它的弹性极限。通过阀门“泄漏”的水被收集起来了。如图3所示,在从约210 p.s.i.g.到弹性极限的压力范围内,图形记录的斜率略有变化。泵在弹性极限附近停止,阀1和阀2关闭,泵旁通阀打开,压力与重量线重新追踪。这在图3中被描述为一条虚线。很容易看出,折线回溯线与原始迹线不平行,并与原始迹线偏移了一段距离,相当于三磅水。对这些“泄漏”的水的测量表明,这实际上是大约三磅。

在不脱离本发明的精神或范围的情况下,可以在本发明的瞬间进行各种修改,因为应当理解,我们仅限于在所附权利要求中定义的自身。

我们声称:

1.在一种压力容器的无损检测方法中,该压力容器在受到基本不可压缩液体的膨胀作用时表现出弹性变形,包括以下步骤:将从液体供应容器接收的基本不可压缩液体泵入充液容器的内部,因此,将所述ves Sel内的内部压力增加到所述容器的环境压力之上;在记录器上自动绘制容器内产生压力的单线图形记录,作为引入容器的液体量的函数;根据记录确定压力所述容器中的Sure与引入所述容器的液体量不成正比,从而检测到所述容器的弹性极限;并且在所述弹性极限附近停止将所述液体引入所述容器中,所述改进包括:

(a) 将重量传感器连接到所述记录器和液体供应容器;以及

(b) 通过所述重量传感器向所述记录器传输电压,所述电压对应于所述液体供应容器中泵入所述试验容器的液体重量的减少。

2.根据所述刚性构件的要求,将所述构件从刚性构件中分离出来。

3.在一种用于压力容器无损检测的设备中,该设备包括一个带有泵的容器,用于输送压力下的液体,其中的液体供应用于所述泵,压力传感器和记录连接到所述液体供应容器和正在进行试验的压力容器的所述泵,所述压力传感器连接到所述压力容器和所述记录器,改进包括:连接到所述记录器和所述液体供应容器的重量传感器,使得所述重量传感器向所述记录器传输电压,所述电压对应于从所述液体供应容器输送至所述容器的液体重量。

4.根据权利要求3所述的改进,其中所述重量传感器连接到刚性构件上,所述液体供应容器悬挂在所述刚性构件上。


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