閥門是流體輸送系統(tǒng)中重要的控制部件,其普遍應(yīng)用于石化、火電、核電等行業(yè),準(zhǔn)確檢測閥門的泄漏情況對工業(yè)生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。國內(nèi)外專利文獻(xiàn)中閥門的壓力檢漏方法主要有:氣泡法、皂泡法、特殊示蹤物質(zhì)法、水壓法、超聲波法、壓降法、閥門內(nèi)漏溫度法。
幾種不同閥門檢漏方法
1、氣泡法
利用氣泡法進(jìn)行閥門檢漏時(shí),在閥門內(nèi)充入一定壓力的示漏氣體后將閥門放入液體中,氣體通過漏孔進(jìn)入周圍的液體形成氣泡,氣泡形成的地方就是漏孔存在的位置。通常人工近距離觀察是否產(chǎn)生氣泡。
專利CN205785696中,在水槽1內(nèi)設(shè)置攝像頭,來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀測水槽1內(nèi)閥門是否有氣泡。專利CN106052969A中,在水槽液體27中產(chǎn)生氣泡25時(shí),空氣探測器20將輸出有氣泡產(chǎn)生的信號,實(shí)現(xiàn)了氣泡產(chǎn)生的自動檢測。
2、皂泡法
利用皂泡法進(jìn)行閥門檢漏時(shí),在閥門內(nèi)充入一定壓力的示漏氣體后在懷疑有漏孔的地方涂抹肥皂液,形成肥皂泡的部位就是漏孔存在的部位。通常人工觀察是否鼓泡以及判斷鼓泡的大小。
專利CN105954015A中,采用攝像頭拍攝閥門100密封處肥皂水狀態(tài),控制系統(tǒng)7將接收的密封處肥皂水狀態(tài)圖像與其內(nèi)存貯的合格肥皂水狀態(tài)圖像進(jìn)行對比,來實(shí)現(xiàn)閥門是否發(fā)生泄漏及閥門泄漏程度的自動判斷。
3、特殊示蹤物質(zhì)法
利用特殊示蹤物質(zhì)法進(jìn)行閥門檢漏時(shí),在閥門中充入一定壓力的包含了特殊示蹤物質(zhì)的示漏流體,特殊示蹤物質(zhì)從漏孔逸出時(shí),利用特殊示蹤物質(zhì)的檢測裝置找出漏孔的位置。最常見的特殊示蹤物質(zhì)是氦氣,配合氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行檢漏。
對常規(guī)用途的閥門進(jìn)行檢漏時(shí),在其控制的流體中混入特殊的示蹤物質(zhì)進(jìn)行檢漏。專利CN104977139A中,換流閥內(nèi)冷水回路中注入同位素示蹤材料(如碳十四、氚)與冷水液體均勻混合,通過核探測計(jì)數(shù)器來探測換流閥周圍空氣中的示蹤材料。專利CN107655636A中,閥殼體中注入有顏色的液體,再將密封的閥門殼體下降到水箱的水面以下,觀察水箱中水顏色變化,利用顏色對比識別泄漏點(diǎn)。專利CN108279096A中,閥體31的上腔內(nèi)注入碘液,若閥門30的密封性有缺陷,則碘液將下漏至下腔內(nèi)的糯米紙17上而令糯米紙17顯現(xiàn)藍(lán)色,通過觀察糯米紙17的顏色變化來判定閥門30的密封性。專利CN202720099A中,閥門中充入氫氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w,當(dāng)閥門泄漏時(shí),氣敏傳感器檢測到氫氣后產(chǎn)生電信號輸出并上傳到PLC,PLC將測量所得泄漏量數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值作對比。
對于一些特殊用途的閥門進(jìn)行檢漏時(shí),可以直接使用其控制的流體作為示蹤物質(zhì),如專利CN104913886A中,氟利昂閥門采用氟利昂配合鹵素檢測儀進(jìn)行檢漏,專利CN107727324中,天然氣閥門采用天然氣配合天然氣的檢測傳感器進(jìn)行檢漏,專利CN204666317A中,燃?xì)忾y門采用燃?xì)庵械募淄楹鸵谎趸寂浜霞淄闄z查探頭和一氧化碳檢測探頭進(jìn)行檢漏,專利CN205138736A中,酸堿閥采用酸解液配合PH顯示裝置進(jìn)行檢漏。
4、水壓法
利用水壓法進(jìn)行閥門檢漏時(shí),先將閥門內(nèi)部裝滿水,再用水泵向內(nèi)注水,觀察閥門周圍有無水漏出。通常人工直接觀察是否有水漏出。
專利CN205580687A中,在SVC閥組底部一側(cè)設(shè)置集水槽4,在集水槽4上嵌設(shè)吸水海綿5,在吸水海綿5上設(shè)置有水溶性熒光黃粉末,當(dāng)漏水進(jìn)入集水槽4時(shí),吸水海綿5吸入漏水,漏水與水溶性熒光黃粉末相接觸,通過紫外線照射即可看到明顯的黃綠色熒光,使得工作人員在遠(yuǎn)方和黑暗的環(huán)境下通過肉眼都能明顯觀測到漏水情況。專利CN107702866A中,由兩個(gè)金屬導(dǎo)片H201、H202和靈敏度調(diào)節(jié)電阻組成了一個(gè)漏水檢測模塊(短路檢測)單元,當(dāng)兩個(gè)金屬導(dǎo)片在沒有檢測到漏水狀態(tài)時(shí)斷路,當(dāng)漏水情況發(fā)生時(shí)兩個(gè)導(dǎo)片短路相連,對應(yīng)的單片機(jī)I/O從高電平變成低電平,這個(gè)下降沿會觸發(fā)單片機(jī)發(fā)出報(bào)警信號,警示閥門發(fā)生泄漏。
5、超聲波法
利用超聲波法進(jìn)行閥門檢漏時(shí),將泄漏聲音中可聽頻率部分截掉,僅僅使超聲波部分放大,以檢測出泄漏。通常工作人員直接使用超聲波檢測器,根據(jù)檢測儀表指針是否擺動,確定有無泄漏,也可以使用變頻技術(shù)把超聲信號轉(zhuǎn)換為人耳能聽到的信號。
專利CN106033021A中,通過頻譜/幅值顯示分析軟件顯示超聲波探頭所處環(huán)境中各個(gè)頻率的聲波信號的幅值譜圖,通過觀察或監(jiān)測圖中固定頻率的超聲波信號是否明顯增強(qiáng),或者,通過判斷固定頻率超聲波信號的幅值是否超過預(yù)設(shè)定值,即可安全、遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)在線地判斷所述的蒸汽安全閥是否發(fā)生了蒸汽泄漏。
6、壓降法
利用壓降法進(jìn)行閥門檢漏時(shí),將壓縮機(jī)與閥門相連接,然后打壓,壓力升至某一值時(shí),停止加壓,同時(shí)關(guān)閉閥門,放置一段時(shí)間,如果壓力急劇下降,可判斷泄漏率很大,如果壓力沒有太大變化,就可認(rèn)為泄漏率很小,或沒有泄漏。通常工作人員直接利用壓力表,根據(jù)壓力表指針讀數(shù)變化的大小,來確定有無泄漏。
專利CN108332958 A中,高壓氣瓶5、第二壓力表6、第二截止閥7、第一壓力傳感器12、試驗(yàn)工位20、第二壓力傳感器13、第五截止閥14利用管路依次連接,通過第一壓力傳感器12和第二壓力傳感器13之間的壓力差來判斷試驗(yàn)工位20上的電磁氣動截止閥的氣密性好壞。
7、閥門內(nèi)漏溫度法
當(dāng)閥門有工質(zhì)泄漏時(shí),特別是高溫閥門或低溫閥門,工質(zhì)散發(fā)的熱量或吸收的熱量將導(dǎo)致管壁溫度升高或降低,若閥門泄漏量維持不變,一段時(shí)間后傳熱過程趨于穩(wěn)定,散發(fā)熱量或吸收熱量與管壁溫度維持為一定值。利用閥門內(nèi)漏溫度法進(jìn)行閥門檢漏時(shí),在閥門上、下游安裝溫度傳感器測量閥門周圍環(huán)境溫度,用來作為檢測閥門是否內(nèi)漏的特征參數(shù),經(jīng)儀器數(shù)據(jù)分析后判斷閥門內(nèi)漏情況。
專利CN102478445A中,通過檢測閥門前管道外壁面溫度、閥門后管道外壁面溫度、周圍環(huán)境溫度,計(jì)算得到管道的散熱熱量Q,從而計(jì)算出管道內(nèi)流體的流動速度與流量,得到閥門的工質(zhì)泄漏流量。專利CN102323013A中,在閥門上設(shè)置溫度傳感器,通過將溫度傳感器測得的信息與事先保存的未泄漏時(shí)溫度傳感器測得的溫度信息進(jìn)行比較,來判斷閥門是否發(fā)生泄漏。
每種閥門檢漏方法都具有不同的優(yōu)缺點(diǎn),在針對某種具體用途的閥門進(jìn)行檢漏時(shí),需要根據(jù)實(shí)際具備的檢漏條件以及需要達(dá)到的檢漏要求,如時(shí)間長短、成本高低、操作方法難易、是否確定泄漏點(diǎn)、是否確定泄漏率、是否污染環(huán)境等,來選擇合適的檢漏方法。