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一种先导式安全阀在线校验系统及方法 

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申请/专利权人:深圳市质量安全检验检测研究院

摘要:本发明公开了一种先导式安全阀在线校验系统及方法,用于为易燃易爆、低温低压储罐上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验,包括:先导式安全阀的导阀和主阀之间的导压管上设有第四控制阀;依次通过导管连接的平衡筒、用于通过装入液体压缩平衡筒内的气体升高先导式安全阀的工作压力至导阀开启的测压管、第一控制阀和用于存储液体的补液器;以及设置在测压管上的用于实时记录测压管内液位高度变化的测试压力记录仪;其中,第四控制阀与平衡筒通过导管连接,用于控制导阀与平衡筒的导通;测压管与平衡筒构成U型结构。通过实施本发明的先导式安全阀在线校验系统可在现场进行校验,无需拆除先导式安全阀进行离线校验。

主权项:1.一种先导式安全阀在线校验方法,所述先导式安全阀在线校验方法基于先导式安全阀在线校验系统,所述先导式安全阀在线校验系统用于为易燃易爆、低温低压储罐(11)上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验,其特征在于,所述先导式安全阀在线校验系统包括:所述先导式安全阀的导阀(14)和主阀(15)之间的导压管上设有第四控制阀(13);依次通过导管连接的平衡筒(21)、用于通过装入液体压缩所述平衡筒(21)内的气体升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀(14)开启的测压管(22)、第一控制阀(23)和用于存储液体的补液器(24);以及设置在所述测压管(22)上的用于实时记录所述测压管(22)内液位高度变化的测试压力记录仪;其中,所述第四控制阀(13)与所述平衡筒(21)通过导管连接,用于控制所述导阀(14)与所述平衡筒(21)的导通,控制所述主阀(15)与所述平衡筒(21)和所述导阀(14)之间的断开;所述测压管(22)与所述平衡筒(21)构成U型结构;所述先导式安全阀在线校验方法包括以下步骤:S11、在校验前,关闭所述先导式安全阀与所述储罐(11)之间的阀门(12)、所述第四控制阀(13)和所述第一控制阀(23),向所述测压管(22)中装入液体;S12、在校验时,开启所述第四控制阀(13),控制所述平衡筒(21)与所述导阀(14)之间的导通,控制所述主阀(15)与所述平衡筒(21)和所述导阀(14)之间的断开;所述测压管(22)根据所述先导式安全阀的工作压力显示液位;S13、开启所述第一控制阀(23),控制所述补液器(24)向所述测压管(22)中注入液体,压缩所述平衡筒(21)内的气体,升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀(14)开启;所述补液器(24)注入所述测压管(22)的注水量小于所述平衡筒(21)的容积;S14、所述导阀(14)开启后排出气体,关闭所述第一控制阀(23),控制所述补液器(24)停止向所述测压管(22)注入液体,所述先导式安全阀的工作压力降低至所述导阀(14)关闭;S15、在校验过程中,通过所述测试压力记录仪实时记录所述测压管(22)内的液位高度的变化,计算出所述导阀(14)开启时的整定压力。

全文数据:一种先导式安全阀在线校验系统及方法技术领域本发明涉及安全阀校验技术领域,尤其涉及一种先导式安全阀在线校验系统及方法。背景技术目前,我国的能源消费结构正从以煤炭化石为主导的燃料向以清洁能源为主的天然气转变,在我们深圳地区修建了大量的天然气储存站。为提高天然气甲烷在运输、储存过程中的高效性,国际主流的技术是把天然气降温,低温-190℃储存。在储存的过程中,由于绝热效率的原因,储存低温天然气的储罐可能会吸收热量、造成储罐内压力会意外升高。为确保安全,低温液化天然气储罐的罐顶气相空间要求安装安全阀。安全阀的种类一般是先导式安全阀,该安全阀工作及技术特点一般如下:1、直径大、排量大、体积大、重量大,300Kg—500Kg;2、结构形式多采用先导式安全阀;3、工作环境为易燃、易爆,工作区域严禁带电作业、严禁火花;4、安全阀工作压力低,以深圳某气站储罐为例,具体为:0.028MPa;根据相关国家安全技术要求,安全阀需每年校验一次。常规的校验方法是从几十米高的储罐顶上,把体积大,主阀宽1米、长2-3米,重量大,300Kg—500Kg的先导式安全阀拆除进行离线校验,这样,费时费力,给安全工作带来一定的困难。天然气站用户多次申请进行先导式安全阀在线校验,但传统的在线校验方法不能满足先导式安全阀校验要求,所以,低温液化天然气先导式安全阀的在线工作一直未能开展,具体原因如下:1、先导式安全阀工作压力低,以深圳某气站储罐为例,具体为:0.028MPa。如此低的压力,选配常规校验用压力表的选择性较小。我们国家压力表生产量程为:单圈弹簧管压力表0-0.06MPa;真空压力表-0.1-0.06MPa。根据压力表的使用范围规定,检测使用范围为量程的13-23,即:0.02MPa-0.04MPa,超出此范围就不满足测量精度的要求。这样,在实际工作中,经常有先导式安全阀整定压力小于0.02MPa,压力表这种测量工具就不能使用。因此,传统压力表这种压力测量方法的有效性就有一定欠缺。2、由于先导式安全阀工作环境为易燃、易爆,工作区域严禁带电作业、严禁火花,因此,工作现场不能带电作业。这样,压力传感器这种精度较高但需要用电的这种压力测量方法不能采用。因此,传统的安全阀在线校验仪不能满足测量要求;3、液化天然气为易燃易爆介质,在线校验过程中不能够与空气接触,以防止在线校验过程中发生危险。因此,校验介质不能采用空气或带有氧化化学性质的气体介质;发明内容本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中先导式安全阀体积大,进行拆除离线校验费时费力、先导式安全阀工作压力低,传统压力表无法测量、先导式安全阀工作环境为易燃易爆,需要用电的压力传感器无法使用、以及液化天然气为易燃易爆介质,校验介质不能采用有氧化化学性质的气体介质的缺陷,提供一种先导式安全阀在线校验系统及方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验,包括:所述先导式安全阀的导阀和主阀之间的导压管上设有第四控制阀;依次通过导管连接的平衡筒、用于通过装入液体压缩所述平衡筒内的气体升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀开启的测压管、第一控制阀和用于存储液体的补液器;以及设置在所述测压管上的用于实时记录所述测压管内液位高度变化的测试压力记录仪;其中,所述第四控制阀与所述平衡筒通过导管连接,用于控制所述导阀与所述平衡筒的导通,控制所述主阀与所述平衡筒和所述导阀之间的断开;所述测压管与所述平衡筒构成U型结构。优选地,在本发明所述的先导式安全阀在线校验系统中,所述测压管和所述补液器中的液体为水或饱和食盐水;所述第四控制阀为三通控制阀;所述平衡筒的容积大于所述补液器注入所述测压管的注水量。优选地,在本发明所述的先导式安全阀在线校验系统中,所述测试压力记录仪包括:依次连接的浮球、连杆和记录笔,以及与所述记录笔对应设置的记录板;所述浮球放置在所述测压管液面上,用于跟随所述测压管内的液位进行上下浮动,所述记录板沿水平方向缓慢移动,所述浮球通过所述连杆带动所述记录在所述记录板上记录所述测压管内的液位高度的变化。本发明还构造了一种先导式安全阀在线校验方法,所述方法基于上述任一项所述的先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验,其特征在于,包括以下步骤:S11、在校验前,关闭所述先导式安全阀与所述储罐之间的阀门、所述第四控制阀和所述第一控制阀,向所述测压管中装入液体;S12、在校验时,开启所述第四控制阀,控制所述平衡筒与所述导阀之间的导通,控制所述主阀与所述平衡筒和所述导阀之间的断开;所述测压管根据所述先导式安全阀的工作压力显示液位;S13、开启所述第一控制阀,控制所述补液器向所述测压管中注入液体,压缩所述平衡筒内的气体,升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀开启;所述补液器注入所述测压管的注水量小于所述平衡筒的容积;S14、所述导阀开启后排出气体,关闭所述第一控制阀,控制所述补液器停止向所述测压管注入液体,所述先导式安全阀的工作压力降低至所述导阀关闭;S15、在校验过程中,通过所述测试压力记录仪实时记录所述测压管内的液位高度的变化,计算出所述导阀开启时的整定压力。优选地,在本发明所述的先导式安全阀在线校验方法中,所述计算出所述导阀开启时的整定压力,包括:根据公式计算出所述导阀开启时的整定压力,其中所述公式为:P=ρɡh,ρ为液体密度,单位为kgm3,ɡ为重力加速度,单位为Nkg,h为液柱高度,单位为m。本发明该构造了一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐上的先导式安全阀进行导阀和主阀的联动在线校验,包括:所述先导式安全阀的导阀和主阀之间的导压管上设有第四控制阀;依次通过导管连接的第三控制阀和用于通过输入装有的惰性气体进行所述先导式安全阀整体升压的瓶体;以及一端与主阀排放口连接的用于通过液位变化判断所述导阀开启时,所述主阀是否联动开启的U型主阀开启测试仪;其中,所述第四控制阀与所述第三控制阀通过导管连接,用于控制所述导阀、所述主阀及其导管之间的相互导通。优选地,在本发明所述的先导式安全阀在线校验系统中,所述装有惰性气体的瓶体为氮气瓶;所述主阀开启测试仪中的液体为水或饱和食盐水;所述第四控制阀为三通控制阀;所述U型主阀开启测试仪为U型管。本发明还构造了一种先导式安全阀在线校验方法,所述方法基于上述任一项所述的先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐上的先导式安全阀进行导阀和主阀的联动在线校验,其特征在于,包括以下步骤:S21、在校验前,关闭所述先导式安全阀与所述储罐之间的阀门、所述第四控制阀和所述第三控制阀;向所述U型主阀开启测试仪中装入液体;S22、在校验时,开启所述第四控制阀,控制所述导阀、所述主阀及其导管的相互导通;S23、开启所述第三控制阀,控制所述瓶体向所述导阀和所述主阀输入惰性气体进行所述先导式安全阀的整体升压,升压至所述导阀开启;S24、所述U型主阀开启测试仪根据所述导阀开启后显示显示U型主阀开启测试仪34液位的变化,判断所述主阀是否联动开启。本发明还构造了一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验,包括:所述先导式安全阀的导阀和主阀之间的导压管上设有第四控制阀;依次通过导管连接的第二控制阀、平衡筒、用于通过装入液体压缩所述平衡筒内的气体升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀开启的测压管、第一控制阀和用于存储液体的补液器;以及设置在所述测压管上的用于实时记录所述测压管内液位高度变化的测试压力记录仪;所述第四控制阀与所述第二控制阀通过导管连接,在所述第四控制阀与所述第二控制阀之间通过导管连接的第三控制阀和用于通过输入装有的惰性气体进行所述先导式安全阀整体升压的瓶体;以及一端与主阀排放口连接的用于通过液位变化判断所述导阀开启时,所述主阀是否联动开启的U型主阀开启测试仪;其中,所述测压管与所述平衡筒构成U型结构;所述第四控制阀用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,控制所述平衡筒与所述第二控制阀之间的导通,控制所述主阀与所述平衡筒和所述导阀之间的断开;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,控制所述导阀、所述主阀及其导管的相互导通;所述第二控制阀用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,控制所述导阀与所述平衡筒之间的导通;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,关闭所述平衡筒与所述先导式安全阀的导通;所述第三控制阀用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,关闭所述瓶体与所述先导式安全阀的导通;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,控制所述瓶体与所述先导式安全阀的导通。本发明还构造了一种先导式安全阀在线校验方法,所述方法基于上述的先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验,包括以下步骤:S31、在校验前,关闭所述先导式安全阀与所述储罐之间的阀门、所述第四控制阀、所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述第三控制阀,向所述测压管中装入液体,向所述U型主阀开启测试仪中装入液体;S32、在进行导阀的整定压力在线校验时,开启所述第四控制阀和所述第二控制阀,控制所述平衡筒与所述导阀之间的导通,控制所述主阀与所述平衡筒和所述导阀之间的断开;所述测压管根据所述先导式安全阀的工作压力显示液位;S33、开启所述第一控制阀,控制所述补液器向所述测压管中注入液体,所述测压管内的液位升高,所述平衡筒内流入液体,压缩所述平衡筒内的气体,升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀开启;所述补液器注入所述测压管的注水量小于所述平衡筒的容积;S34、所述导阀开启后排出气体,关闭所述第一控制阀,控制所述补液器停止向所述测压管注入液体,所述先导式安全阀的工作压力降低至所述导阀关闭;S35、在校验过程中,通过所述测试压力记录仪实时记录所述测压管内的液位高度的变化,计算出所述导阀开启时的整定压力,完成导阀及主阀的整定压力在线校验;S36、在进行导阀和主阀的联动在线校验时,关闭所述第二控制阀,开启所述第四控制阀,控制所述导阀、所述主阀及其导管的相互导通;S37、开启所述第三控制阀,控制所述瓶体向所述导阀和所述主阀输入惰性气体进行所述先导式安全阀的整体升压,升压至所述导阀开启;S38、所述U型主阀开启测试仪根据所述导阀开启后显示U型主阀开启测试仪液位的变化,判断所述主阀是否联动开启,完成导阀和主阀的联动在线校验。通过实施本发明的先导式安全阀在线校验系统及方法具有以下有益效果:由于先导式安全阀安装在罐顶上,液化天然气储罐容积达几万立方,几何尺寸的高度高达几十米,先导式安全阀体积大、重量大,因此本发明设置的先导式安全阀在线校验系统可在现场进行校验,无需拆除先导式安全阀进行离线校验,提高了校验的便捷;由于先导式安全阀的整定压力较低,传统压力表精度及量程不能满足要求,因此改为通过测试压力记录仪进行液位柱高低的记录,并进行压力大小的换算,实现可溯源,确保小压力测量的精度,同时也解决了现场不能带电检测的缺陷;由于先导式安全阀工作环境为易燃、易爆,工作区域严禁带电作业、严禁火花,因此,工作现场不能带电作业,而本发明的先导式安全阀在线校验系统无需电源即可工作;由于在线校验过程不能采用空气介质,整个校验过程安全阀内的介质不能与空气介质接触;同时,为防止液化天然气受到污染,安全阀系统不能与液体接触,因此本发明通过设置平衡筒,平衡筒内的液位不能突破平衡筒,确保进行导阀的整定压力在线校验过程中液体不会流到导阀及其连接管道之间,进而污染了液化天然气,确保了液化天然气的品质;通过设置氮气瓶,确保进行导阀和主阀的联动在线校验过程中的安全;通过本发明的先导式安全阀在线校验系统及方法,采用连通器平衡原理能够有效通过主阀开启测试仪的液位差判定导阀开启后,主阀也能联动开启;另外,利用饱和食盐水作为压缩导阀之间的气体,从而升高导阀的压力,使导阀压力缓慢升压,确保导阀整定压力读取的精确。附图说明下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:图1是本发明第一实施例中进行导阀及主阀的整定压力在线校验的先导式安全阀在线校验系统的示意图;图2是本发明第二实施例中进行导阀和主阀联动在线校验的先导式安全阀在线校验系统的示意图;图3是本发明第三实施例中进行导阀及主阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验的先导式安全阀在线校验系统的示意图;图4是本发明测试压力记录仪记录的曲线示意图。具体实施方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。1、由于先导式安全阀安装在罐顶上,液化天然气储罐容积达几万立方,几何尺寸的高度高达几十米。为现场校验方便,在线校验仪一般要求轻便、设备高度不要超过4米,有效高度3米,直径合理,便于现场携带、操作;2、由于先导式安全阀整定压力较低,传统压力表精度及量程不能满足要求,应采用合理的压力测量装置,该设备能稳定精准读取数据。3、检验现场不能通电,因此在线校验仪无需电源即可工作;4、在线校验过程不能采用空气介质,整个校验过程安全阀内的介质不能与空气介质接触;同时,为防止液化天然气受到污染,安全阀系统不能与液体接触;5、采用有效的方法判定导阀开启后,主阀也能开启;6、试验测试数据能实时记录;因此对于上述易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀,本发明构造了一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀的整定压力在线校验,参见图1,图1是本发明第一实施例中进行导阀及主阀的整定压力在线校验的先导式安全阀在线校验系统的示意图,包括:先导式安全阀的导阀14和主阀15之间的导压管上设有第四控制阀13;依次通过导管连接的平衡筒21、用于通过装入液体压缩平衡筒21内的气体升高先导式安全阀的工作压力至导阀14开启的测压管22、第一控制阀23和用于存储液体的补液器24;以及设置在测压管22上的用于实时记录测压管22内液位高度变化的测试压力记录仪;通过测试压力记录仪实时记录测压管22内的液位高度的变化,计算出导阀14开启时的整定压力;其中,第四控制阀13与平衡筒21通过导管连接,用于控制导阀14与平衡筒21的导通,控制主阀15与平衡筒21和导阀14之间的断开;测压管22与平衡筒21构成U型结构。具体地,第四控制阀13设置在先导式安全阀的导阀14和主阀15之间的导压管上,且优选为三通控制阀,用于控制导阀14、主阀15及平衡筒21之间的导通或者断开。当进行导阀的整定压力在线校验时,三通控制阀控制导阀14只与平衡桶21导通,控制主阀15与导阀14和平衡筒21之间的断开。对于平衡筒21,因为低温液化天然气最怕水污染,因此,在测试过程中为防止水污染,我们设置了平衡筒21,平衡筒21的容积大于补液器24注入测压管22的注水量或者测压管22内液体体积的变化小于平衡筒21的容积,旨在确保测试过程中水不会流到导阀及其连接管道之间,补液器24向测压管22中注入液体,测压管22内的液位升高,平衡筒21内流入液体,压缩平衡筒21内的气体,升高先导式安全阀的工作压力至导阀14开启,液位控制在平衡筒21的上部边界以下,整个测试过程液位不能突破平衡筒。平衡筒21可以采用有机玻璃等透明材料,以便观察,且平衡筒容积较大,以确保在导阀气体被压缩过程中,平衡筒21容积内的气体能提供足够的气体使导阀压力升高。对于测压管22,测压管22内的液体为水或饱和食盐水,测压管22与平衡筒21构成U型结构形式,测压管22的底部与平衡筒21的底部通过导管连接,平衡筒21顶部通过导管与第四控制阀14连接。如图所示,测压管22由一定直径的圆筒形容器组成,其几何尺寸按以下思路进行:高度,控制在3米之内,高度的控制主要是方便携带、操作;另外,根据U型测压管的测量原理,测量原理的大小主要是测压U型管中液体产生的静压强,其计算公式是:P=ρɡh,ρ为液体密度,单位为kgm3,ɡ为重力加速度,单位为Nkg,h为液柱高度,单位为m。如注入水产生差压的高度是4米,所产生的压强就是0.04MPa表压;如前面所述,先导式安全阀的工作压力是0.028MPa表压,这样,就需要U形管两边有2.8米的差压水柱;另外,为增加测量范围,本校验介质也可以采用饱和食盐水。饱和盐水的密度因在一定温度下是固定的,在检验现场容易获得恒定密度的试验介质。如常温下:饱和盐水的密度为:1.33gcm3,而水的密度为:1.0gcm3,这样,在相同的液体高度下,饱和食盐水产生的压强更大;相同压强下,液位差压高度可以更低。因此,大于0.028MPa表压的在线校验就可以采用饱和食盐水或更大密度且密度稳定的介质为校验介质。也就是测压管22的液位高度是通过被测先导式安全阀的导阀及主阀的整定压力,即开启压力确定的。对于第一控制阀23,当进行导阀整定压力的在线校验时,升高先导式安全阀的工作压力过程中,开启第一控制阀23,控制补液器24向测压管22中注入液体,直至导阀14开启。补液器24中的液体为水或饱和食盐水,与测压管22中的液体相对应。测试压力记录仪包括:依次连接的浮球25、连杆26和记录笔27,以及与记录笔27对应设置的记录板28,它们形成一套装置。浮球25放置在测压管22液面上,用于跟随测压管22内的液位进行上下浮动,记录板28沿水平方向缓慢移动,浮球25通过连杆26带动记录笔27在记录板28上记录测压管22内的液位高度的变化。具体工作原理如下:在安全阀测试过程中,测压管22内的液位会随着阀门内压力的变化而变化,简而言之,压力高时,液位高;压力低时,液位低。测试压力记录仪具体操作方法是:在开始测试时,向测压管22内装入液体,稳定后放置浮球25。装入一定量后,打开第四控制阀13,这时,由于气压的作用,测压管22内的液体呈现一定的高度,这时候记录板28开始延水平方向,即图形中x轴方向缓慢移动。由于先导式安全阀的工作压力是小于先导式安全阀的整定压力的,为增加先导式安全阀的工作压力,我们通过补液器24向测压管22内输入液体。这样,随着液位的升高,先导式安全阀的工作压力也在升高,测压管22的液位也在升高,浮球25带着连杆26及记录笔27在记录板28上通过记录笔27的作用,画出液位升高的曲线,即先导式安全阀工作压力升高的曲线记录。当先导式安全阀的工作压力达到整定压力时,导阀14开启,记录板28上记录的曲线达到最高点。导阀14开启后排出气体,导阀14压力下降,测压管22中停止注入液体,测压管22液位下降,浮球25通过连杆26带着记录笔27在记录板28上画出从最高点下降的曲线。。记录板28记录了如图4所示的液位高度变化图,通过测试压力记录仪实时记录测压管22内的液位高度的变化,通过公式计算出导阀14开启时的整定压力,其中公式为:P=ρɡh,ρ为液体密度,单位为kgm3,ɡ为重力加速度,单位为Nkg,h为液柱高度,单位为m。如图所示,X轴代表时间,Y轴代表对应的液位高度,可相应换算成压强或压力。其中,b点代表先导式安全阀初始时的工作压力所对应的液位高度,a点代表测压管22注入液体后先导式安全阀的工作压力达到整定压力,c点代表导阀达到回座压力。换算时,由于a点代表先导式安全阀的工作压力达到整定压力,量出高度差a1,b点代表先导式安全阀初始时的工作压力所对应的液位高度,加上高度差a1,该高度换算的压强或压力就是该先导式安全阀的整定压力;同样,c点代表导阀达到回座压力,回座压力就是整定压力a点对应液位高度减去a2的液位高度,相应该高度换算的压强或压力。基于上述用于为储罐上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验的先导式安全阀在线校验系统,本发明还构造了一种先导式安全阀在线校验方法,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验,其特征在于,包括以下步骤:S11、在校验前,关闭先导式安全阀与储罐11之间的阀门12、第四控制阀13和第一控制阀23,向测压管22中装入液体,此时由于大气压,测压管22中的液体流入到平衡筒21中,平衡筒21的液位控制在平衡筒21的底部边界,或者由于平衡筒21中的气压足够大,测压管22中的液体不会流入到平衡筒21中;优选地,阀门12为截断球阀;S12、在校验时,开启第四控制阀13,控制平衡筒21与导阀14之间的导通,控制主阀15与平衡筒21和导阀14之间的断开;测压管22根据先导式安全阀的工作压力显示液位;S13、开启第一控制阀23,控制补液器24向测压管22中注入液体,压缩平衡筒21内的气体,升高先导式安全阀的工作压力至导阀14开启;补液器24注入所述测压管22的注水量小于所述平衡筒21的容积;S14、导阀14开启后排出气体,关闭第一控制阀23,控制补液器24停止向测压管22注入液体,先导式安全阀的工作压力降低至导阀14关闭;S15、在校验过程中,通过测试压力记录仪实时记录测压管22内的液位高度的变化,计算出导阀14开启时的整定压力。具体地第,根据公式计算出导阀14开启时的整定压力,其中公式为:P=ρɡh,ρ为液体密度,单位为kgm3,ɡ为重力加速度,单位为Nkg,h为液柱高度,单位为m。参见图2,图2是本发明第二实施例中进行导阀和主阀联动在线校验的先导式安全阀在线校验系统的示意图,本发明构造了一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀和主阀的联动在线校验,包括:先导式安全阀的导阀14和主阀15之间的导压管上设有第四控制阀13;依次通过导管连接的第三控制阀32和用于通过输入装有的惰性气体进行所述先导式安全阀整体升压的瓶体31;以及一端与主阀排放口连接的用于通过液位变化判断导阀14开启时,主阀15是否联动开启的U型主阀开启测试仪34;其中,第四控制阀13与第三控制阀32通过导管连接,用于控制导阀14、主阀15及其导管之间的相互导通。具体地,第四控制阀13设置在先导式安全阀的导阀14和主阀15之间的导压管上,且优选为三通控制阀,用于控制导阀14、主阀15及平衡筒21之间的导通或者断开。当进行导阀和主阀的联动在线校验时,三通控制阀控制导阀、主阀15及其导管之间的相互导通。在本实施例中,装有惰性气体的瓶体31优选为氮气瓶,在其他实施例中,可选择其他惰性气体瓶,在此再赘述。由于整套系统都连接在一起,主阀及其系统的气态空间较大,这样,用液体压缩空间的方法就不太合适,因此,先导式安全阀整体升压的过程就要借助氮气瓶补充氮气来完成。因为氮气是惰性气体,满足校验过程的安全要求。对于主阀开启测试仪34,由于主阀的整定压力极低,低至0.028MPa表压。这么低的整定压力,由于安全阀压力太低,开启后气流小,按传统的声音判定其是否开启,会造成很大的误差,而且人为影响因素较大。为此,我们采用连通器平衡原理,在主阀的排放侧安装主阀开启测试仪。在测试仪安装后,注入水或饱和食盐水。在主阀未开启时,测试仪两侧液位相等。在主阀开启后,主阀开启测试仪34右边的液位就会高于左边的液位。这样,就显示主阀开启了。例如:主阀的开启压力是0.028MPa表压,这样,测试仪左右两边的液位差就是2.8米水柱。当然,U形管测试仪右侧高度不够2.8米,多余的水会喷出,也不影响其观测。只要U形管测试仪两边现场液位差,证明主阀排放口有压力,主阀开启,我们就用这样的方法判定主阀的开启。且优选地,U型主阀开启测试仪34为U型管。基于上述为储罐11上的先导式安全阀进行导阀和主阀的联动在线校验的先导式安全阀在线校验系统,本发明构造了一种先导式安全阀在线校验方法,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀和主阀的联动在线校验,包括以下步骤:S21、在校验前,关闭先导式安全阀与储罐11之间的阀门12、第四控制阀13和第三控制阀32;向U型主阀开启测试仪34中装入液体,此时两边液位高度应一致;优选地,阀门12为截断球阀;S22、在校验时,开启第四控制阀13,控制导阀14、主阀15及其导管的相互导通;S23、开启第三控制阀32,控制瓶体31向导阀14和主阀15输入惰性气体进行先导式安全阀的整体升压,升压至导阀14开启;S24、U型主阀开启测试仪根据导阀14开启后显示显示U型主阀开启测试仪34液位的变化,判断主阀15是否联动开启,若U型主阀开启测试仪与主阀排放口连接的一端的液位低于另一端的液位,则可判断导阀14开始时,主阀15亦联动开启。参见图3,图3是本发明第三实施例中进行导阀及主阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验的先导式安全阀在线校验系统的示意图,结合了上述为储罐上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验的先导式安全阀在线校验系统和上述为储罐上的先导式安全阀进行导阀和主阀的联动在线校验的先导式安全阀在线校验系统。本发明还构造了一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验,包括:先导式安全阀的导阀14和主阀15之间的导压管上设有第四控制阀13;依次通过导管连接的第二控制阀33、平衡筒21、用于通过装入液体压缩平衡筒21内的气体升高先导式安全阀的工作压力至导阀14开启的测压管22、第一控制阀23和用于存储液体的补液器24;以及设置在测压管22上的用于实时记录测压管22内液位高度变化的测试压力记录仪;第四控制阀13与第二控制阀33通过导管连接,在第四控制阀13与第二控制阀33之间通过导管连接的第三控制阀32和用于通过输入装有的惰性气体进行所述先导式安全阀整体升压的瓶体31;以及一端与主阀排放口连接的用于通过液位变化判断导阀14开启时,主阀15是否联动开启的U型主阀开启测试仪34;其中,测压管22与平衡筒21构成U型结构;第四控制阀13用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,控制导阀14与第二控制阀33之间的导通,控制主阀15与平衡筒21和导阀14之间的断开;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,控制导阀14、主阀15及其导管的相互导通;第二控制阀33用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,控制导阀14与平衡筒21之间的导通;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,关闭平衡筒21与先导式安全阀的导通;第三控制阀用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,关闭瓶体31与先导式安全阀的导通;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,控制瓶体31与先导式安全阀的导通。基于上述为储罐11上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验的先导式安全阀在线校验系统,本发明构造了一种先导式安全阀在线校验方法,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验,包括以下步骤:S31、在校验前,关闭先导式安全阀与储罐11之间的阀门12、第四控制阀13、第一控制阀23、第二控制阀33和第三控制阀32,向测压管22中装入液体,此时由于大气压,测压管22中的液体流入到平衡筒21中,平衡筒21的液位控制在平衡筒21的底部边界,或者由于平衡筒21中的气压足够大,测压管22中的液体不会流入到平衡筒21中;向U型主阀开启测试仪34中装入液体,此时两边液位高度应一致;优选地,阀门12为截断球阀;S32、在进行导阀的整定压力在线校验时,开启第四控制阀13和第二控制阀33,控制平衡筒21与导阀14之间的导通,控制主阀15与平衡筒21和导阀14之间的断开;测压管22根据先导式安全阀的工作压力显示液位;S33、开启第一控制阀23,控制补液器24向测压管22中注入液体,测压管22内的液位升高,平衡筒21内流入液体,压缩平衡筒21内的气体,升高先导式安全阀的工作压力至导阀14开启;补液器24注入测压管22的注水量小于平衡筒21的容积;S34、导阀14开启后排出气体,关闭第一控制阀23,控制补液器24停止向测压管22注入液体,先导式安全阀的工作压力降低至导阀14关闭;S35、在校验过程中,通过测试压力记录仪实时记录测压管22内的液位高度的变化,计算出导阀14开启时的整定压力,完成导阀及主阀的整定压力在线校验;S36、在进行导阀和主阀的联动在线校验时,关闭第二控制阀33,开启第四控制阀13,控制导阀14、主阀15及其导管三者之间的相互导通;S37、开启第三控制阀32,控制瓶体31向导阀14和主阀15输入惰性气体进行先导式安全阀的整体升压,升压至导阀14开启;S38、U型主阀开启测试仪根据导阀14开启后显示U型主阀开启测试仪34液位的变化,判断主阀15是否联动开启,若U型主阀开启测试仪与主阀排放口连接的一端的液位低于另一端的液位,则可判断导阀14开始时,主阀15亦联动开启,完成导阀和主阀的联动在线校验。具体地,先导式安全阀在线校验系统具体操作过程如下:1、安装在线校验测试仪,包含:测压管22、氮气瓶31、浮球25、连杆26、记录笔27及记录板28;2、向补液器24、测压管22中注入适量饱和盐水,同时,调整浮球25,使之自由浮动;关闭第一控制阀23、第二控制阀33、第三控制阀32及截断球阀12;3、开启调试三通控制阀13,使先导式安全阀导阀14与测试仪联通,测试仪与主阀15不联通,导阀14与主阀15不联通,开启第二控制阀33,平衡桶21与导阀14导通,观察平衡筒21内液位情况。在先导式安全阀内部压力的作用下,测压管内形成一定差压;4、为升高先导式安全阀的压力,开启第一控制阀23,随着补液器24中的饱和盐水的注入测压管22,导阀14与测压管22之间的气体因为饱和盐水的注入使气体压缩,压力升高。压力升高的多少视测试仪左右两边液位的高度差,这里特别说明,测试过程中两边液位差右边液位不能高过平衡筒的上部边界,补液器24注入测压管22的注水量小于平衡筒21的容积;5、当压力升高到一定程度,达到导阀14的开启压力,导阀14开启,排出一定量气体,导阀14与测压管22之间的气压下降,先导式安全阀导阀回座,即重新关闭;6、在先导式安全阀导阀内气体压力升高-下降的过程,测压管22中液体液位高度会升高、下降;这样,浮球25会带上连杆26及记录笔27在记录板28上留下先升后降的记录;7、利用留下的曲线记录换算先导式安全阀整定压力的方法是:1、在第3步时开始记录,记录板28随时间水平缓慢移动,记录笔27随液位的高低上下移动;2、整个记录曲线如图4所示,X轴代表时间,Y轴代表对应的液位高度,可相应换算成压强或压力。其中,b点对应的液位高度代表先导式安全阀工作压力,a点代表先导式安全阀达到整定压力,c点代表安全阀达到回座压力;换算时,由于a点代表先导式安全阀达到整定压力,量出高度差a1,b点先导式安全阀工作压力对应的液位高度,加上高度差a1,该高度换算的压强或压力就是该先导式安全阀的整定压力;同样,c点代表安全阀达到回座压力,回座压力就是整定压力a点对应液位高度减去a2的液位高度,相应该高度换算的压强或压力;8、完成导阀整定压力的测试后,就开始进行导阀与主阀的联动作用测试;9、安装主阀开启测试仪34,其工作原理也是U形管,安装后同样加入液体,这个可以是饱和盐水,可以是清水。安装完成后两边液位高度应一致;10、由于主阀15及其连接系统容积较大,不能采用液体压缩导阀气体的方法对校验系统进行升压,必须采用氮气瓶31进行辅助升压。由于主阀的开启完全靠导阀14控制,在第7步中,我们已经完成导阀整定压力的测定,下面测试的目的是检验主阀与导阀的联动可靠性;11、关闭第二控制阀33,打开第三控制阀32,利用第三控制阀32的阀门开度控制升压速度,缓慢对先导式安全阀整体升压。当达到安全阀整定压力时,导阀再次开启,该整定压力已经在第7步中验证,从而引导主阀开启;主阀开启后,由于气压的主要,U形管右边的液位会吹起,形成左右不等高的情况,这样,说明导阀已引导主阀开启;12、完成先导式安全阀的检测。通过实施本发明的先导式安全阀在线校验系统及方法具有以下有益效果:由于先导式安全阀安装在罐顶上,液化天然气储罐容积达几万立方,几何尺寸的高度高达几十米,先导式安全阀体积大、重量大,因此本发明设置的先导式安全阀在线校验系统可在现场进行校验,无需拆除先导式安全阀进行离线校验,提高了校验的便捷;由于先导式安全阀的整定压力较低,传统压力表精度及量程不能满足要求,因此改为通过测试压力记录仪进行液位柱高低的记录,并进行压力大小的换算,实现可溯源,确保小压力测量的精度,同时也解决了现场不能带电检测的缺陷;由于先导式安全阀工作环境为易燃、易爆,工作区域严禁带电作业、严禁火花,因此,工作现场不能带电作业,而本发明的先导式安全阀在线校验系统无需电源即可工作;由于在线校验过程不能采用空气介质,整个校验过程安全阀内的介质不能与空气介质接触;同时,为防止液化天然气受到污染,安全阀系统不能与液体接触,因此本发明通过设置平衡筒,平衡筒内的液位不能突破平衡筒,确保进行导阀的整定压力在线校验过程中液体不会流到导阀及其连接管道之间,进而污染了液化天然气,确保了液化天然气的品质;通过设置氮气瓶,确保进行导阀和主阀的联动在线校验过程中的安全;通过本发明的先导式安全阀在线校验系统及方法,采用连通器平衡原理能够有效通过主阀开启测试仪的液位差判定导阀开启后,主阀也能联动开启;另外,利用饱和食盐水作为压缩导阀之间的气体,从而升高导阀的压力,使导阀压力缓慢升压,确保导阀整定压力读取的精确。本发明是通过具体实施例进行说明的,本领域技术人员应当明白,在不脱离本发明范围的情况下,还可以对本发明进行各种变换和等同替代。另外,针对特定情形或具体情况,可以对本发明做各种修改,而不脱离本发明的范围。因此,本发明不局限于所公开的具体实施例,而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

权利要求:1.一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验,其特征在于,包括:所述先导式安全阀的导阀14和主阀15之间的导压管上设有第四控制阀13;依次通过导管连接的平衡筒21、用于通过装入液体压缩所述平衡筒21内的气体升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀14开启的测压管22、第一控制阀23和用于存储液体的补液器24;以及设置在所述测压管22上的用于实时记录所述测压管22内液位高度变化的测试压力记录仪;其中,所述第四控制阀13与所述平衡筒21通过导管连接,用于控制所述导阀14与所述平衡筒21的导通,控制所述主阀15与所述平衡筒21和所述导阀14之间的断开;所述测压管22与所述平衡筒21构成U型结构。2.根据权利要求1所述的先导式安全阀在线校验系统,其特征在于,所述测压管22和所述补液器24中的液体为水或饱和食盐水;所述第四控制阀13为三通控制阀;所述平衡筒21的容积大于所述补液器24注入所述测压管22的注水量。3.根据权利要求1所述的先导式安全阀在线校验系统,其特征在于,所述测试压力记录仪包括:依次连接的浮球25、连杆26和记录笔27,以及与所述记录笔27对应设置的记录板28;所述浮球25放置在所述测压管22液面上,用于跟随所述测压管22内的液位进行上下浮动,所述记录板28沿水平方向缓慢移动,所述浮球25通过所述连杆26带动所述记录笔27在所述记录板28上记录所述测压管22内的液位高度的变化。4.一种先导式安全阀在线校验方法,所述方法基于权利要求1-3任一项所述的先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验,其特征在于,包括以下步骤:S11、在校验前,关闭所述先导式安全阀与所述储罐11之间的阀门12、所述第四控制阀13和所述第一控制阀23,向所述测压管22中装入液体;S12、在校验时,开启所述第四控制阀13,控制所述平衡筒21与所述导阀14之间的导通,控制所述主阀15与所述平衡筒21和所述导阀14之间的断开;所述测压管22根据所述先导式安全阀的工作压力显示液位;S13、开启所述第一控制阀23,控制所述补液器24向所述测压管22中注入液体,压缩所述平衡筒21内的气体,升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀14开启;所述补液器24注入所述测压管22的注水量小于所述平衡筒21的容积;S14、所述导阀14开启后排出气体,关闭所述第一控制阀23,控制所述补液器24停止向所述测压管22注入液体,所述先导式安全阀的工作压力降低至所述导阀14关闭;S15、在校验过程中,通过所述测试压力记录仪实时记录所述测压管22内的液位高度的变化,计算出所述导阀14开启时的整定压力。5.根据权利要求4所述的先导式安全阀在线校验方法,其特征在于,所述计算出所述导阀14开启时的整定压力,包括:根据公式计算出所述导阀14开启时的整定压力,其中所述公式为:P=ρɡh,ρ为液体密度,单位为kgm3,ɡ为重力加速度,单位为Nkg,h为液柱高度,单位为m。6.一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀和主阀的联动在线校验,其特征在于,包括:所述先导式安全阀的导阀14和主阀15之间的导压管上设有第四控制阀13;依次通过导管连接的第三控制阀32和用于通过输入装有的惰性气体进行所述先导式安全阀整体升压的瓶体31;以及一端与主阀排放口连接的用于通过液位变化判断所述导阀14开启时,所述主阀15是否联动开启的U型主阀开启测试仪34;其中,所述第四控制阀13与所述第三控制阀32通过导管连接,用于控制所述导阀14、所述主阀15及其导管之间的相互导通。7.根据权利要求6所述的先导式安全阀在线校验系统,其特征在于,所述装有惰性气体的瓶体31为氮气瓶;所述主阀开启测试仪34中的液体为水或饱和食盐水;所述第四控制阀13为三通控制阀;所述U型主阀开启测试仪34为U型管。8.一种先导式安全阀在线校验方法,所述方法基于权利要求6-7任一项所述的先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀和主阀的联动在线校验,其特征在于,包括以下步骤:S21、在校验前,关闭所述先导式安全阀与所述储罐11之间的阀门12、所述第四控制阀13和所述第三控制阀32;向所述U型主阀开启测试仪34中装入液体;S22、在校验时,开启所述第四控制阀13,控制所述导阀14、所述主阀15及其导管的相互导通;S23、开启所述第三控制阀32,控制所述瓶体31向所述导阀14和所述主阀15输入惰性气体进行所述先导式安全阀的整体升压,升压至所述导阀14开启;S24、所述U型主阀开启测试仪根据所述导阀14开启后显示U型主阀开启测试仪34液位的变化,判断所述主阀15是否联动开启。9.一种先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验,其特征在于,包括:所述先导式安全阀的导阀14和主阀15之间的导压管上设有第四控制阀13;依次通过导管连接的第二控制阀33、平衡筒21、用于通过装入液体压缩所述平衡筒21内的气体升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀14开启的测压管22、第一控制阀23和用于存储液体的补液器24;以及设置在所述测压管22上的用于实时记录所述测压管22内液位高度变化的测试压力记录仪;所述第四控制阀13与所述第二控制阀33通过导管连接,在所述第四控制阀13与所述第二控制阀33之间通过导管连接的第三控制阀32和用于通过输入装有的惰性气体进行所述先导式安全阀整体升压的瓶体31;以及一端与主阀排放口连接的用于通过液位变化判断所述导阀14开启时,所述主阀15是否联动开启的U型主阀开启测试仪34;其中,所述测压管22与所述平衡筒21构成U型结构;所述第四控制阀13用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,控制所述导阀14与所述第二控制阀33之间的导通,控制所述主阀15与所述平衡筒21和所述导阀14之间的断开;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,控制所述导阀14、所述主阀15及其导管的相互导通;所述第二控制阀33用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,控制所述导阀14与所述平衡筒21之间的导通;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,关闭所述平衡筒21与所述先导式安全阀的导通;所述第三控制阀用于在进行导阀及主阀的整定压力在线校验时,关闭所述瓶体31与所述先导式安全阀的导通;以及用于在进行导阀和主阀的联动在线校验时,控制所述瓶体31与所述先导式安全阀的导通。10.一种先导式安全阀在线校验方法,所述方法基于权利要求9所述的先导式安全阀在线校验系统,用于为易燃易爆、低温低压储罐11上的先导式安全阀进行导阀及主阀的整定压力在线校验、导阀和主阀的联动在线校验,其特征在于,包括以下步骤:S31、在校验前,关闭所述先导式安全阀与所述储罐11之间的阀门12、所述第四控制阀13、所述第一控制阀23、所述第二控制阀33和所述第三控制阀32,向所述测压管22中装入液体,向所述U型主阀开启测试仪34中装入液体;S32、在进行导阀的整定压力在线校验时,开启所述第四控制阀13和所述第二控制阀33,控制所述平衡筒21与所述导阀14之间的导通,控制所述主阀15与所述平衡筒21和所述导阀14之间的断开;所述测压管22根据所述先导式安全阀的工作压力显示液位;S33、开启所述第一控制阀23,控制所述补液器24向所述测压管22中注入液体,所述测压管22内的液位升高,所述平衡筒21内流入液体,压缩所述平衡筒21内的气体,升高所述先导式安全阀的工作压力至所述导阀14开启;所述补液器24注入所述测压管22的注水量小于所述平衡筒21的容积;S34、所述导阀14开启后排出气体,关闭所述第一控制阀23,控制所述补液器24停止向所述测压管22注入液体,所述先导式安全阀的工作压力降低至所述导阀14关闭;S35、在校验过程中,通过所述测试压力记录仪实时记录所述测压管22内的液位高度的变化,计算出所述导阀14开启时的整定压力,完成导阀及主阀的整定压力在线校验;S36、在进行导阀和主阀的联动在线校验时,关闭所述第二控制阀33,开启所述第四控制阀13,控制所述导阀14、所述主阀15及其导管的相互导通;S37、开启所述第三控制阀32,控制所述瓶体31向所述导阀14和所述主阀15输入惰性气体进行所述先导式安全阀的整体升压,升压至所述导阀14开启;S38、所述U型主阀开启测试仪根据所述导阀14开启后显示U型主阀开启测试仪34液位的变化,判断所述主阀15是否联动开启,完成导阀和主阀的联动在线校验。

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