【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油装备领域，尤其涉及一种多功能全自动多介质闸阀试验系统及方法。
技术介绍
1、闸阀是一种截断阀，其通过手轮或液缸操作实现阀门内金属阀板对金属阀座的打开或关闭，来连通或截断流体管路。在油气勘探开发、储运、炼化等领域，闸阀是最常见的阀门类装备，发挥着重要作用，其性能可靠与否、适应复杂工况与否是影响生产作业安全的重要因素之一。
2、在油气勘探开发、储运、炼化生产过程中，闸阀往往面临高温高压高含硫、多相流体交替运行等复杂的使用工况，但是，当前闸阀装备的测试评价系统功能不足，主要表现在：试验介质单一，仅能测试闸阀在单一试验介质条件下的关断和密封性能；测试效率较低，需要更换试验介质时，首先要拆除原介质连接通道，再连接上新介质，不但效率低，而且存在安全风险；试验条件未同时考虑温度、压力等的组合条件需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多功能全自动多介质闸阀试验系统及方法，以解决现有技术测试效率较低，需要更换试验介质时，首先要拆除原介质连接通道，再连接上新介质，不但效率低，而且存在安全风险的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，包括测控系统、闸阀本体、闸板、闸板驱动单元、第一油水气提供单元和第二油水气提供单元；闸板设置在闸阀本体上，闸板连接闸板驱动单元，闸板驱动单元连接测控系统，闸板能够上下移动将闸阀本体内部分隔为两个腔室；闸阀本体的一个腔室连接第一油水气提供单元，另一个
4、进一步的，闸板驱动单元包括三位四通电磁换向阀、液压泵、机械式溢流阀和双作用液压活塞；液压泵和机械式溢流阀均连接到三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀的电联接口连接测控系统，测控系统控制三位四通电磁换向阀的阀芯位置，三位四通电磁换向阀的液体出口通过两条管路连接双作用液压活塞。
5、进一步的，三位四通电磁换向阀和双作用液压活塞之间的管路上分别设置有第三压力传感器和第四压力传感器。
6、进一步的，双作用液压活塞外壳上设置有位移传感器，位移传感器为拉线式位移传感器；闸板与双作用液压活塞之间连接拉压传感器；位移传感器和拉压传感器均连接到测控系统。
7、进一步的，第一油水气提供单元包括第一电磁溢流阀、第一二位三通电磁阀、第二二位三通电磁阀和第三二位三通电磁阀；第一电磁溢流阀、第一二位三通电磁阀、第二二位三通电磁阀和第三二位三通电磁阀的一端通过管路连接闸阀本体，另一端均连接测控系统。
8、进一步的，第一二位三通电磁阀连接第一气泵、第二二位三通电磁阀连接第一水泵，第三二位三通电磁阀连接第一油泵；第一油水气提供单元连接闸阀本体的管路上设置有第一流量传感器和第一压力传感器；第一流量传感器和第一压力传感器均连接到测控系统。
9、进一步的，第二油水气提供单元包括第四二位三通电磁阀、第五二位三通电磁阀、第六二位三通电磁阀和第二电磁溢流阀；第四二位三通电磁阀、第五二位三通电磁阀、第六二位三通电磁阀和第二电磁溢流阀的一端通过管路连接闸阀本体，另一端均连接测控系统。
10、进一步的，第四二位三通电磁阀连接第二气泵、第五二位三通电磁阀连接第二水泵，第六二位三通电磁阀连接第二油泵；第二油水气提供单元连接闸阀本体的管路上设置有第二压力传感器和第二流量传感器；第二压力传感器和第二流量传感器均连接到测控系统。
11、进一步的，闸阀本体外面覆盖有电阻加热层，电阻加热层通过继电器连接测控系统；闸阀本体的两个腔室内分别设置有第一温度传感器和第二温度传感器；测控系统还连接有声光报警器。
12、进一步的，一种多功能全自动多介质闸阀试验系统的试验方法，包括：
13、单侧打压试验：在测控系统中输入测试恒压压力及选择闸阀本体左腔或右腔，测控系统根据输入的测试压力参数和需要测试的闸阀本体左腔或右腔设置第一电磁溢流阀或第二电磁溢流阀的压力；根据需要打压的闸阀本体左腔或右腔和需要测试的油、气、水介质，启动第一油水气提供单元和第二油水气提供单元中对应的泵，并加压至输入的测试压力；根据测试闸板开或关，控制三位四通电磁换向阀左或右侧通电，控制液压泵打压，直至闸阀达到开或关的极限位置，测控系统关闭所有的泵和传感器；绘制闸板的位移-拉压力-和闸阀本体左右腔压力-时间图版；
14、压力脉动打压试验：在测控系统中输入测试脉冲压力幅值和频率及选择闸阀本体左腔或右腔，测控系统根据输入的测试压力参数和需要测试的闸阀本体左腔或右腔设置第一电磁溢流阀或第二电磁溢流阀的脉动压力幅值和频率；输入需要测试的油、气、水介质；根据需要打压的闸阀本体左腔或右腔和需要测试的油、气、水介质，启动第一油水气提供单元和第二油水气提供单元中对应的泵，并加压至输入的测试压力；根据测试闸板开或关，控制三位四通电磁换向阀左或右侧通电，控制液压泵打压，直至闸阀达到开或关的极限位置，测控系统关闭所有的泵和传感器；绘制闸板的位移-拉压力-和闸阀本体左右腔压力-时间图版；
15、高温打压试验：在测控系统中输入脉冲压力幅值和频率，选择闸阀本体左腔或右腔，设置测试温度；测控系统根据输入的测试压力参数和需要测试的闸阀本体左腔或右腔，设置第一电磁溢流阀或第二电磁溢流阀的脉动压力幅值和频率，测控系统根据输入的测试温度，控制继电器开关，并进一步控制电阻加热层加热；输入需要测试的油、气、水介质；根据需要打压的闸阀本体左腔或右腔和需要测试的油、气、水介质，启动第一油水气提供单元和第二油水气提供单元中对应的泵，并加压至输入的测试压力；测控系统控制继电器闭合，电阻加热层通电加热；根据测试闸板开或关，控制三位四通电磁换向阀左或右侧通电，控制液压泵打压，直至闸阀达到开或关的极限位置，测控系统关闭所有的泵和传感器；绘制闸板的位移-拉压力-和闸阀本体左右腔压力-温度-时间图版；
16、双侧打压试验：在测控系统中输入闸阀本体左腔或右腔脉冲压力幅值和频率，设置测试温度；测控系统根据输入的测试压力参数设置第一电磁溢流阀或第二电磁溢流阀的脉动压力幅值和频率，测控系统根据输入的测试温度，控制继电器开关，并进一步控制电阻加热层加热；输入需要测试的油、气、水介质；根据需要测试闸阀本体左腔和右腔脉冲压力参数和需要测试的油、气、水介质，启动第一油水气提供单元和第二油水气提供单元中对应的泵，并加压至输入的测试的脉冲压力；测控系统控制继电器闭合，电阻加热层通电加热；根据测试闸板开或关，控制三位四通电磁换向阀左或右侧通电，控制液压泵打压，直至闸阀达到开或关的极限位置，测控系统关闭所有的泵和传感器；绘制闸板的位移-拉压力-和闸阀本体左右腔压力图版；
17、多相流打压试验：在测控系统中输入闸阀本体左腔或右腔脉冲压力幅值和频率，设置测试温度；测控系统根据输入的测试压力参数设置第一电磁溢流阀或第二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，包括测控系统(1)、闸阀本体(27)、闸板(16)、闸板驱动单元、第一油水气提供单元和第二油水气提供单元；闸板(16)设置在闸阀本体(27)上，闸板(16)连接闸板驱动单元，闸板驱动单元连接测控系统(1)，闸板(16)能够上下移动将闸阀本体(27)内部分隔为两个腔室；闸阀本体(27)的一个腔室连接第一油水气提供单元，另一个腔室连接第二油水气提供单元，第一油水气提供单元和第二油水气提供单元均连接到测控系统(1)；测控系统(1)用于控制闸板驱动单元、第一油水气提供单元和第二油水气提供单元工作。
2.根据权利要求1所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，闸板驱动单元包括三位四通电磁换向阀(25)、液压泵(26)、机械式溢流阀(24)和双作用液压活塞(21)；液压泵(26)和机械式溢流阀(24)均连接到三位四通电磁换向阀(25)，三位四通电磁换向阀(25)的电联接口连接测控系统(1)，测控系统(1)控制三位四通电磁换向阀(25)的阀芯位置，三位四通电磁换向阀(25)的液体出口通过两条管路连接双作用液压活塞(21
3.根据权利要求2所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，三位四通电磁换向阀(25)和双作用液压活塞(21)之间的管路上分别设置有第三压力传感器(22)和第四压力传感器(23)。
4.根据权利要求3所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，双作用液压活塞(21)外壳上设置有位移传感器(20)，位移传感器(20)为拉线式位移传感器；闸板(16)与双作用液压活塞(21)之间连接拉压传感器(19)；位移传感器(20)和拉压传感器(19)均连接到测控系统(1)。
5.根据权利要求1所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，第一油水气提供单元包括第一电磁溢流阀(2)、第一二位三通电磁阀(3)、第二二位三通电磁阀(4)和第三二位三通电磁阀(5)；第一电磁溢流阀(2)、第一二位三通电磁阀(3)、第二二位三通电磁阀(4)和第三二位三通电磁阀(5)的一端通过管路连接闸阀本体(27)，另一端均连接测控系统(1)。
6.根据权利要求5所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，第一二位三通电磁阀(3)连接第一气泵(28)、第二二位三通电磁阀(4)连接第一水泵(29)，第三二位三通电磁阀(5)连接第一油泵(30)；第一油水气提供单元连接闸阀本体(27)的管路上设置有第一流量传感器(10)和第一压力传感器(11)；第一流量传感器(10)和第一压力传感器(11)均连接到测控系统(1)。
7.根据权利要求1所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，第二油水气提供单元包括第四二位三通电磁阀(6)、第五二位三通电磁阀(7)、第六二位三通电磁阀(8)和第二电磁溢流阀(9)；第四二位三通电磁阀(6)、第五二位三通电磁阀(7)、第六二位三通电磁阀(8)和第二电磁溢流阀(9)的一端通过管路连接闸阀本体(27)，另一端均连接测控系统(1)。
8.根据权利要求7所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，第四二位三通电磁阀(6)连接第二气泵(31)、第五二位三通电磁阀(7)连接第二水泵(32)，第六二位三通电磁阀(8)连接第二油泵(33)；第二油水气提供单元连接闸阀本体(27)的管路上设置有第二压力传感器(17)和第二流量传感器(18)；第二压力传感器(17)和第二流量传感器(18)均连接到测控系统(1)。
9.根据权利要求8所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，闸阀本体(27)外面覆盖有电阻加热层(13)，电阻加热层(13)通过继电器(12)连接测控系统(1)；闸阀本体(27)的两个腔室内分别设置有第一温度传感器(14)和第二温度传感器(15)；测控系统(1)还连接有声光报警器(34)。
10.一种多功能全自动多介质闸阀试验系统的试验方法，其特征在于，基于权利要求1-9任意一项所述的多功能全自动多介质闸阀试验系统，进行下述中的一步或几步操作：单侧打压试验操作、压力脉动打压试验操作、高温打压试验操作、双侧打压试验操作或多相流打压试验操作。
11.根据权利要求10所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统的试验方法，单侧打压试验操作：在测控系统(1)中输入测试恒压压力及选择闸阀本体(27)左腔或右腔，测控系统(1)根据输入的测试压力参数和需要测试的闸阀本体(27)左腔或右腔设置第一电磁溢流阀(2)或第二电磁溢流阀(9)的压力；根据需要打压的闸阀本体(27)左腔或右腔和需要测试的油、气、水介质，启动第...
【技术特征摘要】
1.一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，包括测控系统(1)、闸阀本体(27)、闸板(16)、闸板驱动单元、第一油水气提供单元和第二油水气提供单元；闸板(16)设置在闸阀本体(27)上，闸板(16)连接闸板驱动单元，闸板驱动单元连接测控系统(1)，闸板(16)能够上下移动将闸阀本体(27)内部分隔为两个腔室；闸阀本体(27)的一个腔室连接第一油水气提供单元，另一个腔室连接第二油水气提供单元，第一油水气提供单元和第二油水气提供单元均连接到测控系统(1)；测控系统(1)用于控制闸板驱动单元、第一油水气提供单元和第二油水气提供单元工作。
2.根据权利要求1所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，闸板驱动单元包括三位四通电磁换向阀(25)、液压泵(26)、机械式溢流阀(24)和双作用液压活塞(21)；液压泵(26)和机械式溢流阀(24)均连接到三位四通电磁换向阀(25)，三位四通电磁换向阀(25)的电联接口连接测控系统(1)，测控系统(1)控制三位四通电磁换向阀(25)的阀芯位置，三位四通电磁换向阀(25)的液体出口通过两条管路连接双作用液压活塞(21)。
3.根据权利要求2所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，三位四通电磁换向阀(25)和双作用液压活塞(21)之间的管路上分别设置有第三压力传感器(22)和第四压力传感器(23)。
4.根据权利要求3所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，双作用液压活塞(21)外壳上设置有位移传感器(20)，位移传感器(20)为拉线式位移传感器；闸板(16)与双作用液压活塞(21)之间连接拉压传感器(19)；位移传感器(20)和拉压传感器(19)均连接到测控系统(1)。
5.根据权利要求1所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，第一油水气提供单元包括第一电磁溢流阀(2)、第一二位三通电磁阀(3)、第二二位三通电磁阀(4)和第三二位三通电磁阀(5)；第一电磁溢流阀(2)、第一二位三通电磁阀(3)、第二二位三通电磁阀(4)和第三二位三通电磁阀(5)的一端通过管路连接闸阀本体(27)，另一端均连接测控系统(1)。
6.根据权利要求5所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，第一二位三通电磁阀(3)连接第一气泵(28)、第二二位三通电磁阀(4)连接第一水泵(29)，第三二位三通电磁阀(5)连接第一油泵(30)；第一油水气提供单元连接闸阀本体(27)的管路上设置有第一流量传感器(10)和第一压力传感器(11)；第一流量传感器(10)和第一压力传感器(11)均连接到测控系统(1)。
7.根据权利要求1所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，第二油水气提供单元包括第四二位三通电磁阀(6)、第五二位三通电磁阀(7)、第六二位三通电磁阀(8)和第二电磁溢流阀(9)；第四二位三通电磁阀(6)、第五二位三通电磁阀(7)、第六二位三通电磁阀(8)和第二电磁溢流阀(9)的一端通过管路连接闸阀本体(27)，另一端均连接测控系统(1)。
8.根据权利要求7所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，第四二位三通电磁阀(6)连接第二气泵(31)、第五二位三通电磁阀(7)连接第二水泵(32)，第六二位三通电磁阀(8)连接第二油泵(33)；第二油水气提供单元连接闸阀本体(27)的管路上设置有第二压力传感器(17)和第二流量传感器(18)；第二压力传感器(17)和第二流量传感器(18)均连接到测控系统(1)。
9.根据权利要求8所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统，其特征在于，闸阀本体(27)外面覆盖有电阻加热层(13)，电阻加热层(13)通过继电器(12)连接测控系统(1)；闸阀本体(27)的两个腔室内分别设置有第一温度传感器(14)和第二温度传感器(15)；测控系统(1)还连接有声光报警器(34)。
10.一种多功能全自动多介质闸阀试验系统的试验方法，其特征在于，基于权利要求1-9任意一项所述的多功能全自动多介质闸阀试验系统，进行下述中的一步或几步操作：单侧打压试验操作、压力脉动打压试验操作、高温打压试验操作、双侧打压试验操作或多相流打压试验操作。
11.根据权利要求10所述的一种多功能全自动多介质闸阀试验系统的试验方法，单侧打压试验操作：在测控系统(1)中输入测试恒压压力及选择闸阀本体(27)左腔或右腔，测控系统(1)根据输入的测试压力参数和需要测试的闸阀本体(27)左腔或右腔设置第一电磁溢流阀(2)或第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：王春生，刘洪涛，邹光贵，周理志，周波，杨成新，郭海清，赵建国，王鹏程，卢俊安，刘学青，谢冲，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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