Результат интеллектуальной деятельности: Стенд для проведения испытаний дыхательных и предохранительных клапанов резервуаров с нефтью и нефтепродуктами

Изобретение относится к стендам для контроля и испытаний дыхательной и предохранительной арматуры, в частности клапанов резервуаров, и предназначено для проведения проверки рабочих параметров дыхательных, и предохранительных клапанов.

Из уровня техники известен стенд настройки дыхательных клапанов резервуаров, относящийся к устройствам для проверки и настройки дыхательных клапанов технологических резервуаров при транспорте и хранении нефти и нефтепродуктов (патент РФ №2363934, опубл. 10.08.2009). Стенд настройки дыхательных клапанов резервуаров включает в себя напорно-вакуумный агрегат с кранами переключения, оснащается переносным дистанционным блоком, состоящим из напорно-вакуумной камеры, фланца-заглушки и соединительного фланца, выполненных из легкого не дающего искры материала, например алюминия, регулировочных кранов, манометра, огнепреградителя и гибкого соединительного шланга. Легкий дистанционный блок вставляется между настраиваемым дыхательным клапаном и огнепреградителем на крыше резервуара, а напорно-вакуумный агрегат устанавливается у основания резервуара.

Недостатком данного устройства является невозможность определения расхода воздуха через испытываемый клапан при избыточном давлении и вакууме.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является стенд для испытания дыхательных и предохранительных клапанов резервуаров и приспособление для его использования, относящиеся к испытательной технике для исследования работоспособности дыхательных и предохранительных клапанов, которые устанавливают на дыхательных патрубках, расположенных на крышах резервуаров с нефтью или нефтепродуктами (патент РФ №82490, опубл. 27.04.2009). Стенд для испытания дыхательных и предохранительных клапанов резервуаров и приспособление для его использования включает в себя кольцевой фланец для установки клапана на одном из торцов этого фланца и герметичного присоединения входного отверстия клапана к центральному отверстию этого фланца, компрессорно-вакуумное устройство для создания давления или вакуума срабатывания клапана, прибор для измерения давления или вакуума срабатывания клапана и трубопровод.

Недостатком данного устройства является невозможность определения расхода воздуха через испытываемый клапан при избыточном давлении и вакууме.

Технической задачей заявленного стенда для проведения испытаний является разработка конструкции стенда для испытания дыхательных и предохранительных клапанов резервуаров обеспечивающее возможность определения фактических технических характеристик испытуемой арматуры во всем рабочем диапазоне с целью проверки соответствия продукции изготовителей требованиям технических условий и дальнейшего расчета необходимого количества дыхательной арматуры на резервуаре при проектировании и эксплуатации резервуаров и измерения расхода воздуха через испытываемые клапана при избыточном давлении и вакууме.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение эффективности работы стенда за счет возможности стенда проводить испытания арматуры различного диаметра при обеспечении высокой точности и достоверности результатов испытаний с возможностью определения расхода воздуха через испытываемый клапан при избыточном давлении и вакууме.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что стенд для проведения испытаний дыхательных и предохранительных клапанов резервуаров с нефтью и нефтепродуктами, содержащий компрессорно-вакуумное устройство, датчики давления и вакуума, шкаф управления, входной и выходной патрубки для установки испытуемого образца, соединенные с узлом измерения расхода воздуха, содержащим трубопровод, в полости которого размещена съемная диафрагма, два датчика дифференцированного давления, установленные на одинаковом расстоянии до и после съемной диафрагмы и датчик сопротивления, при этом в месте соединения компрессорно-вакуумного устройства с выходным патрубком установлен воздушный клапан для обеспечения включение/отключения компрессорно-вакуумного устройства в зависимости от режима работы стенда.

Кроме того, компрессорно-вакуумное устройство может быть выполнено в виде радиального вентилятора, соединенного с электродвигателем с частотным регулированием.

Изобретение поясняется графически, где на фиг. 1 изображен общий вид стенда, а на фиг. 2 представлен вид сверху стенда

Позициями на чертежах фиг. 1 и фиг. 2 обозначены:

1 - выходной патрубок;

2 - основание стенда;

3 - шкаф управления;

4 - датчик сопротивления;

5 - радиальный вентилятор;

6 - электродвигатель вентилятора;

7 - клапан воздушный;

8 - место присоединительное для испытуемого образца;

9 - датчик избыточного давления;

10 - датчик давления вакуума;

11 - датчик дифференцированного давления;

12 - входной патрубок;

13 - съемная диафрагма;

14 - труба для размещения датчиков давления и сопротивления.

Стенд для проведения испытаний дыхательных и предохранительных клапанов резервуаров с нефтью и нефтепродуктами, выполненный по фиг.1, 2, содержит основание стенда 2, входной патрубок 12 для установки испытуемого клапана и измерения давления-разряжения/измерения расхода воздуха и выходной патрубок присоединительный 1 для установки испытуемого клапана и измерения избыточного давления срабатывания/расхода воздуха.

Выходной и входной патрубки 1, 12 имеют соответствующие размеры и необходимые отверстия для крепежа и соединяются с узлом измерения расхода воздуха.

Узел измерения расхода воздуха представляет собой трубопровод 14, в центре котором установлена съемная диафрагма 13 для регулирования диапазона измерений при определении расхода воздуха через клапан при избыточном давлении или разряжении. В полости трубопровода 14 размещены два датчика дифференцированного давления 11 и сопротивления 4.

Для создания испытательного давления применяется компрессорно-вакуумное устройство представляющее собой радиальный вентилятор 5, соединенный с приводом электродвигателя 6. Обороты вращения электродвигателя регулируются с помощью частотного преобразователя. Для переключения стенда на режимы создания разряжения или избыточного давления стенд содержит воздушный клапан 7.

Измерения давления срабатывания воздуха при избыточном давлении производится с применением датчика избыточного давления 9, установленного перед присоединительным патрубком 1. При разряжении - датчик давления вакуума 10, установленного перед входным патрубком 12. Измерение расхода воздуха проводится с использованием датчика сопротивления 4, двух датчиков дифференцированного давления 11, установленных на одинаковом расстоянии до и после съемной диафрагмы 13. Результаты измерений отображаются на экране видеорегистратора (на фиг. не показан), расположенного в шкафу управления 3.

Управление работой стенда производится через шкаф управления 3, в котором размещены выключатели питания электрооборудования стенда, органы управления частотным преобразователем для изменения оборотов электродвигателя двигателя и видеографический безбумажный регистратор, предназначенный для измерения, регистрации, визуализации и преобразования электрических сигналов от датчиков и приборов, а также вычисления расхода сред.

Определение давления-разряжения, при котором срабатывает клапан.

Устанавливают испытываемый клапан в закрытом состоянии на входной патрубок 12, подсоединенный к радиальному вентилятору 5. Датчик давления вакуума 10 подсоединен к видеорегистратору. Производится запуск радиального вентилятора 5 с постепенным увеличением оборотов вращения электродвигателя 6 радиального вентилятора 5 и регистрация давление вакуума и расход на видеорегистратор. Момент срабатывания клапана характеризуется резким изменением показателя расхода на дисплее. Полученное значение заносится в акт проведения испытаний.

Определение избыточного давления срабатывания клапана.

Устанавливают испытываемый клапан в закрытом состоянии на выходном патрубке 1. Входной патрубок 12 должен отсоединяют от радиального вентилятора 5. Датчик избыточного давления 9 подсоединен к видеорегистратору. Производится запуск радиального вентилятора 5 с постепенным увеличением оборотов вращения привода электродвигателя 6 радиального вентилятора 5 и осуществляется регистрация избыточного давления и расход потока воздуха на видеорегистраторе. Момент открытия клапана характеризуется резким изменением показателя расхода потока воздуха на дисплее. Полученное значение заносится в акт проведения испытаний.

Определение расхода воздуха через клапан при избыточном давлении

Устанавливают испытываемый клапан на выходном патрубке 1. Входной патрубок 12 отсоединяют от радиального вентилятора 5. Датчик дифференцированного давления 11 и датчик сопротивления 4 подсоединены к видеорегистратору. Для измерения расхода потока воздуха в установленных пределах необходимо установить съемную диафрагму 13 соответствующую измеряемому диапазону расхода.

Определение расхода воздуха через клапан при давлении разряжения

Устанавливают испытываемый клапан на входном патрубке 12. Входной патрубок 12 должен присоединяют к радиальному вентилятору 5. Датчик дифференцированного давления 11 и датчик сопротивления 4 подсоединены к видеорегистратору. Для измерения расхода в установленных пределах необходимо установить съемную диафрагму 13, соответствующую измеряемому диапазону расхода.

Производят запуск радиального вентилятора 5 с постепенным увеличением оборотов вращения двигателя 6 радиального вентилятора 5, при этом производится регистрация избыточного давления и расход на регистраторе. После выхода установки на установившийся режим, регистрируется расход воздуха. Полученное значение заносится в акт проведения испытаний.

Заявленный стенд для проведения испытаний дыхательных и предохранительных клапанов резервуаров обеспечивает возможность контролировать показания давления, пропускной способности дыхательных и предохранительных клапанов резервуаров, их численных значений и графического отображения зависимости пропускной способности от давления.