智慧阀门试验装置研究

摘 要：随着智能化技术和数字化技术的不断发展，工业阀门试验机实现了革新改造及使用性能的升级。从这个角度积极探析阀门试验装置的智能化发展问题，充分展现了智慧阀门试验装置的优越性。

关键词：智慧；工业阀门；试验装置

1 前言

阀门是管道流体系统中的重要控制部件，其基本功能有：接通或切断、调节压力、引导流向、防止逆流、稳压泄压等。阀门的种类繁多、功能多样，控制水、蒸汽、空气、油类、腐蚀类、泥浆等各种介质的阀门产品在国内大概有几千种。现阶段智能化技术，数字化技术的发展，给予进行智能化改造提供了可能性。

2 阀门的性能

阀门根据其种类和用途有不同的要求，主要有密封、强度、调节、流通、启闭等性能。在设计和选用阀门时，除了要考虑基本参数和性能外，还要考虑流体的性能，包括流体的相态、腐蚀性、粘度、毒性、易燃易爆性和放射性等。

密封性能和强度性能是一切阀门最基本、最重要的性能。阀门的密封分内密封和外密封两部分。内密封是阀瓣与阀座之间的密封；外密封是阀杆运动部位与阀盖之间、阀体与阀盖之间和阀体与管道联接部位之间的密封。阀门在使用时不仅要求密封性能好，而且必须保证安全。

如果因密封不好而发生泄漏或因强度不够而使零件破坏，将会造成不同程度的经济损失，如输送有毒、易燃易爆或有强腐蚀性流体，还可能导致严重的安全事故。为了保证阀门的密封和强度，除了必须遵守有关标准规定合理地进行结构设计、确保工艺质量外，还必须正确地选用材料。

通常，低压非腐蚀性流体用的阀门使用铸铁或铸铜；高、中压阀用铸钢或锻钢；高温或高压阀使用合金钢；用于腐蚀性流体的阀门用不锈钢、塑料，耐蚀合金或用铸铁、铸钢内衬耐蚀材料制造。

聚合材料在阀门中已获得广泛应用，如球阀的阀座主要采用聚四氟乙烯塑料，蝶阀的密封圈和隔膜阀的隔膜采用橡胶材料。这些材料在可以使用的温度范围内具有比金属更好的密封性。

3 工业阀门试验装置改造的必要性

3.1 现阶段工业阀门试验装置的基本特点

国内大部分阀门制造单位为了能够降低检验成本，依然使用的是傳统的检验设备，运行质量和效益都不是很理想：自动化程度低，仅仅凭借指针压力表，电接点压力表实现半自动控制，以手动操作的方式进行油缸压力的调整，并且还要将相关的检验数据进行记录；对于高压试验往往没有做好防护措施，运行效率低下，主观判断影响可能性大，安全风险比较大，对于大规模的检验要求，难以很好的满足。

3.2 工业阀门试验装置改造的必要性

随着我国工业生产的不断发展，现场使用阀门的数量也不断增加，由此质量检验工作任务量也与日俱增。在这样的情况下，急需智能化的工业阀门试验装置，以更好的进行阀门质量检验。另外，随着智能化技术的发展，给予工艺阀门试验装置改造创造了良好的物质基础。因此，无论从阀门试验的安全性，还是从工业阀门质量检验装置性能发展的角度来讲，都应该积极将智能化技术运用到工业阀门质量检验装置改造过程中去。

4 智慧阀门试验装置的研究与应用

所谓智慧阀门试验装置，实际上是将智能化技术，数字化技术运用到阀门试验机中去，连接计算机系统，实现检验报告的电子化，以使得安全防护效能能够达到最佳状态。下面我们就智慧阀门试验装置展开研究。

4.1 机载检验系统技术

针对于传统试验机对于参数值的要求比较高，也就是说只有对于不同种类，压力范围，公称的试验机的参数有着全面的掌握，才能够保证其有效性能的发挥。由此，本次积极以人机操作界面和数字化平台相互融合的方式，实现系统智能化判断和选择。具体来讲，其运行的原理为：在将待检阀门的相关参数信息上传到数字化平台，以使得试验机都能够共享到资源信息，由此去展开智能化分析，由此智能化的完成各个检测过程。在此过程中软件分析系统软件功能应该由以下几个部分组成：基本信息入库；性能检验；常规检验；检验记录管理；检验报告审核；检验报告审批；综合统计；图形分析和基础数据维护等内容。

4.2 压力数值自动传递技术

传统压力数值严重依赖人力，工作任务量过大，很有可能出现读取失误，从而影响检验报告的质量。压力数值自动传递技术，是将压力传感器安装到阀门试验装置中去，以实现压力数据的自动采集，实现了信号向数字传递的效果，并且将其展现在客户端上，客观醒目，准确稳定。基于压力数值自动传递技术，构建检验装置检验系统。

4.3 低压注水高压增压技术

在传统工业阀门试验设备运行的过程中，会使用高压水泵向阀腔注水升压，这样的历程往往需要消耗很长的一段时间，尤其对于大经口阀门来讲，注水过程更加漫长，设备损耗更加严重。为了能够解决这样的问题，积极将注水和加压过程实现分离，构建全新的管路系统，从而使得试验注水加压速度得以提高。

4.4 伺服自控技术

所谓伺服自控技术，为了规避传统试验机手动操作和调价油压参数的模式缺陷，以建立伺服控制模板的建立，去实现试压过程的自我控制，以及夹紧力自我控制，从而使得在此过程中各个环节的运行处于正常稳定状态。简单来讲，就是自动实现低压水泵注水，高压水泵注水，智能计算阀门压力和夹具参数之间的关系，使得净挤压力处于可控的范围内。

4.5 安全防护系统技术

所谓安全防护系统技术，就是将自动补压技术与安全防护系统技术融合到试验机中去，使得其安全性能得以全面提升。具体来讲，其主要涉及到以下几方面的内容：其一，自动补压技术，为了能够规避传统试验机出现的设备人身安全事故，积极利用自动补压系统去进行液压值的实时监测，以保证压紧机构夹紧力处于稳定的运行的状态；其二，安全连锁系统，主要涉及到安全防护门连锁保护技术和水油压安全互锁技术，由此使得整个操作过程处于安全的状态。

4.6 数据处理技术

智能化检验装置能够自动生成原始记录电子版信息，在此基础上得出相应的检验报告，不仅仅可以实现时间和精力的节约，还规避了各种人为造价事件的发生。在这样的数据处理技术下，使得试验工作更加标准化，更加科学化。

综上所述，由上述各项技术的应用，形成健全的质量检验体系。其应用效果表现为以下几方面：其一，检验劳动量不断降低，使得人力成本处于相对较低的状态；其二，实现阀门试验工作质量的提升，由此使得数据信息更加真实，检验工作时效性得以展现，最大限度的规避了安全事件的发生。

5 结语

智慧阀门试验装置的研究和应用过程，我们可以看到这不仅仅是工业阀门质量检验装置朝着信息化，智能化发展的表现，也是我国工业生产自动化不断发展和进步的内在要求。虽然现阶段在智能化阀门试验装置应用方面还存在很多的缺陷和不足，但是随着在此方面经验的积累，智能化工业阀门试验装置效能将会得以不断展现。

参考文献：

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