智慧閥門試驗裝置研究

王玉玲

摘 要：隨著智能化技術和數字化技術的不斷發展，工業閥門試驗機實現了革新改造及使用性能的升級。從這個角度積極探析閥門試驗裝置的智能化發展問題，充分展現了智慧閥門試驗裝置的優越性。

關鍵詞：智慧；工業閥門；試驗裝置

1 前言

閥門是管道流體系統中的重要控制部件，其基本功能有：接通或切斷、調節壓力、引導流向、防止逆流、穩壓泄壓等。閥門的種類繁多、功能多樣，控制水、蒸汽、空氣、油類、腐蝕類、泥漿等各種介質的閥門產品在國內大概有幾千種。現階段智能化技術，數字化技術的發展，給予進行智能化改造提供了可能性。

2 閥門的性能

閥門根據其種類和用途有不同的要求，主要有密封、強度、調節、流通、啟閉等性能。在設計和選用閥門時，除了要考慮基本參數和性能外，還要考慮流體的性能，包括流體的相態、腐蝕性、粘度、毒性、易燃易爆性和放射性等。

密封性能和強度性能是一切閥門最基本、最重要的性能。閥門的密封分內密封和外密封兩部分。內密封是閥瓣與閥座之間的密封；外密封是閥桿運動部位與閥蓋之間、閥體與閥蓋之間和閥體與管道聯接部位之間的密封。閥門在使用時不僅要求密封性能好，而且必須保證安全。

如果因密封不好而發生泄漏或因強度不夠而使零件破壞，將會造成不同程度的經濟損失，如輸送有毒、易燃易爆或有強腐蝕性流體，還可能導致嚴重的安全事故。為了保證閥門的密封和強度，除了必須遵守有關標準規定合理地進行結構設計、確保工藝質量外，還必須正確地選用材料。

通常，低壓非腐蝕性流體用的閥門使用鑄鐵或鑄銅；高、中壓閥用鑄鋼或鍛鋼；高溫或高壓閥使用合金鋼；用于腐蝕性流體的閥門用不銹鋼、塑料，耐蝕合金或用鑄鐵、鑄鋼內襯耐蝕材料制造。

聚合材料在閥門中已獲得廣泛應用，如球閥的閥座主要采用聚四氟乙烯塑料，蝶閥的密封圈和隔膜閥的隔膜采用橡膠材料。這些材料在可以使用的溫度范圍內具有比金屬更好的密封性。

3 工業閥門試驗裝置改造的必要性

3.1 現階段工業閥門試驗裝置的基本特點

國內大部分閥門制造單位為了能夠降低檢驗成本，依然使用的是傳統的檢驗設備，運行質量和效益都不是很理想：自動化程度低，僅僅憑借指針壓力表，電接點壓力表實現半自動控制，以手動操作的方式進行油缸壓力的調整，并且還要將相關的檢驗數據進行記錄；對于高壓試驗往往沒有做好防護措施，運行效率低下，主觀判斷影響可能性大，安全風險比較大，對于大規模的檢驗要求，難以很好的滿足。

3.2 工業閥門試驗裝置改造的必要性

隨著我國工業生產的不斷發展，現場使用閥門的數量也不斷增加，由此質量檢驗工作任務量也與日俱增。在這樣的情況下，急需智能化的工業閥門試驗裝置，以更好的進行閥門質量檢驗。另外，隨著智能化技術的發展，給予工藝閥門試驗裝置改造創造了良好的物質基礎。因此，無論從閥門試驗的安全性，還是從工業閥門質量檢驗裝置性能發展的角度來講，都應該積極將智能化技術運用到工業閥門質量檢驗裝置改造過程中去。

4 智慧閥門試驗裝置的研究與應用

所謂智慧閥門試驗裝置，實際上是將智能化技術，數字化技術運用到閥門試驗機中去，連接計算機系統，實現檢驗報告的電子化，以使得安全防護效能能夠達到最佳狀態。下面我們就智慧閥門試驗裝置展開研究。

4.1 機載檢驗系統技術

針對于傳統試驗機對于參數值的要求比較高，也就是說只有對于不同種類，壓力范圍，公稱的試驗機的參數有著全面的掌握，才能夠保證其有效性能的發揮。由此，本次積極以人機操作界面和數字化平臺相互融合的方式，實現系統智能化判斷和選擇。具體來講，其運行的原理為：在將待檢閥門的相關參數信息上傳到數字化平臺，以使得試驗機都能夠共享到資源信息，由此去展開智能化分析，由此智能化的完成各個檢測過程。在此過程中軟件分析系統軟件功能應該由以下幾個部分組成：基本信息入庫；性能檢驗；常規檢驗；檢驗記錄管理；檢驗報告審核；檢驗報告審批；綜合統計；圖形分析和基礎數據維護等內容。

4.2 壓力數值自動傳遞技術

傳統壓力數值嚴重依賴人力，工作任務量過大，很有可能出現讀取失誤，從而影響檢驗報告的質量。壓力數值自動傳遞技術，是將壓力傳感器安裝到閥門試驗裝置中去，以實現壓力數據的自動采集，實現了信號向數字傳遞的效果，并且將其展現在客戶端上，客觀醒目，準確穩定。基于壓力數值自動傳遞技術，構建檢驗裝置檢驗系統。

4.3 低壓注水高壓增壓技術

在傳統工業閥門試驗設備運行的過程中，會使用高壓水泵向閥腔注水升壓，這樣的歷程往往需要消耗很長的一段時間，尤其對于大經口閥門來講，注水過程更加漫長，設備損耗更加嚴重。為了能夠解決這樣的問題，積極將注水和加壓過程實現分離，構建全新的管路系統，從而使得試驗注水加壓速度得以提高。

4.4 伺服自控技術

所謂伺服自控技術，為了規避傳統試驗機手動操作和調價油壓參數的模式缺陷，以建立伺服控制模板的建立，去實現試壓過程的自我控制，以及夾緊力自我控制，從而使得在此過程中各個環節的運行處于正常穩定狀態。簡單來講，就是自動實現低壓水泵注水，高壓水泵注水，智能計算閥門壓力和夾具參數之間的關系，使得凈擠壓力處于可控的范圍內。

4.5 安全防護系統技術

所謂安全防護系統技術，就是將自動補壓技術與安全防護系統技術融合到試驗機中去，使得其安全性能得以全面提升。具體來講，其主要涉及到以下幾方面的內容：其一，自動補壓技術，為了能夠規避傳統試驗機出現的設備人身安全事故，積極利用自動補壓系統去進行液壓值的實時監測，以保證壓緊機構夾緊力處于穩定的運行的狀態；其二，安全連鎖系統，主要涉及到安全防護門連鎖保護技術和水油壓安全互鎖技術，由此使得整個操作過程處于安全的狀態。

4.6 數據處理技術

智能化檢驗裝置能夠自動生成原始記錄電子版信息，在此基礎上得出相應的檢驗報告，不僅僅可以實現時間和精力的節約，還規避了各種人為造價事件的發生。在這樣的數據處理技術下，使得試驗工作更加標準化，更加科學化。

綜上所述，由上述各項技術的應用，形成健全的質量檢驗體系。其應用效果表現為以下幾方面：其一，檢驗勞動量不斷降低，使得人力成本處于相對較低的狀態；其二，實現閥門試驗工作質量的提升，由此使得數據信息更加真實，檢驗工作時效性得以展現，最大限度的規避了安全事件的發生。

5 結語

智慧閥門試驗裝置的研究和應用過程，我們可以看到這不僅僅是工業閥門質量檢驗裝置朝著信息化，智能化發展的表現，也是我國工業生產自動化不斷發展和進步的內在要求。雖然現階段在智能化閥門試驗裝置應用方面還存在很多的缺陷和不足，但是隨著在此方面經驗的積累，智能化工業閥門試驗裝置效能將會得以不斷展現。

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