槽车装卸臂新型便携式试验装置的探究

槽车装卸臂新型便携式试验装置的探究

孙国宝 廖志雄 李亚龙 陈明财

广东省特种设备检测研究院云浮检测院  广东云浮  527300

摘要：鉴于常用槽车液体装卸臂耐压和泄露试验存在作业繁琐，容易出现安全隐患等问题，本文提出一种新型陆用液体装卸臂检验方法，该检测方法基于自主研发的便携式夹具装备，配合试压泵、控制系统等辅助装置，实现了槽车液体装卸臂与检测系统的快速对中和密封夹紧，并且优化了因手工紧固待测法兰与检测装置所引起的各种不稳定因素，提高了液体装卸臂耐压和泄露试验的效率和安全性。

关键词：槽车装卸臂、便携式夹具、耐压试验、泄露试验。

引言：液体装卸臂又名鹤管是一种像鹤颈一样可以伸缩移动的液体装卸机械设备，主要部件包括旋转接头、内臂、外臂、垂管控制系统等。液体装卸臂主要应用于陆地运输装卸和化工装卸领域，实现对液体介质和货物的装卸，其有不易发生爆破、操作灵活、节省人力的优点。

然而，因液体装卸臂结构固有缺陷，使得该机械设备容易发生介质泄漏。近年来，尤其槽车液体装卸臂泄露而发生的安全事故就屡见不鲜，且造成了严重的人员伤亡和财产损失。为了保护人民的人身安全和经济损失，国家相关文件以及地方团体标准[1]要求对槽车液体装卸臂进行安全检测。目前大多数学者聚焦于装卸臂的失效泄漏分析[2]及安装在装卸臂上的干式切断阀、紧急脱离装置、旋转接头等部件检验方法的探究[3]，还未曾对槽车装卸臂安全性检测装置进行系统的探索研究。

项目的研究

针对上述问题，本文依据现有槽车常用装卸臂的结构特点，分析此类装卸臂的损伤模式和潜在泄漏的原因，基于对现有槽车常用装卸臂的检测方法的研究，设计研发一款安全可靠、便于携带、操作方便，集耐压试验和泄漏试验为一体的槽车装卸臂综合检测装置。

1．槽车常用装卸臂检测方法探讨

现阶段针对槽车用装卸臂的检验还没有形成完整的检测方法，大多数情况是找出装卸臂中各条装卸臂的进、出口两端，对其进行逐条耐压和气密试验，具体实施方法是：用盲板封堵装卸臂一侧端口，留另一侧端口与试压泵管路法兰通过螺栓连接；螺栓连接过程中，通过人工添加垫片，用螺栓紧固使法兰面密封，随后对待测鹤管进行耐压和气密试验。这种常规的试验方法因人工紧固法兰作业繁琐、对中密封困难，密封面受力不均匀，试验过程的可靠性、稳定性和安全性存在巨大隐患。

2．新型槽车装卸臂试验装置的试验方法

为解决槽车用装卸臂检测方法中存在的不足，本文提出一种新型槽车装卸臂的检验方法。与常规方法相同，在检验前找出装卸臂中进、出口，用带有放气阀的管板封堵一侧的端口，另一侧法兰或者快接头与实验装置连接。

本文所研究的设备主要由测压装置、便携式夹具装置和控制系统组成，如图1所示为本文自主研发的便携式夹具系统，该夹具系统能够快速实现法兰与夹具密封头的轴向对中定位，夹具内密封头上设有各种规格的密封垫片，通过液压缸轴向推力实现夹具密封头与待测装置法兰快速夹紧和密封，替代了人工密封的繁琐工作，排除了试验过程中法兰交接面存在各种不稳定因素。

图1

新型装置的具体试验方法：装卸臂法兰安装在装置夹具上，通过液压缸和密封盘实现快速密封。对于装有快接头的鹤管可通过快接头和法兰连接的管段实现法兰与装置的连接。开始试验时，控制系统控制试压泵通过夹具、快接头往装卸臂内注入试验介质，并通过两端的放气阀排空；随后进行试验。试验压力按相关规定：耐压试验过程中试验压力为1.5倍的装卸臂设计压力；在整个试验过程中，控制系统自动控制升压速率，确保压力缓慢升高，避免因液体装卸臂内压力上升过快而损坏液体装卸臂的主要受压元件，试验的装卸臂升压到试验压力后保压一定时间，然后降压至设计压力继续保压规定时间。试验装置装设有压力表和数字压力变送器，在保压过程中，通过压力表读数和系统生成的压力-时间关系图判断试验是否合格。

3．槽车装卸臂便携式试验装置结构介绍

本项目研究的重点是，通过便携式夹具装置快速完成待测槽车装卸臂的检测试验。如图2所示为便携式快夹紧装置，其中1-夹具、2-轴向调距摇杆、3-预紧螺栓、4-活动滑块、5-液压缸、6-密封盘、7-法兰、8-横向摇杆、9-右对中定位螺杆、10-右楔块连接件、11-右定位楔块、12-左对中定位螺杆、13-左楔块连接件、14-左定位楔块；根据待测液体装卸臂法兰规格不同，该便携式试验装置可适配多中规格法兰的对中、密封、夹紧。待测装卸臂的不同规格的法兰手动卡入夹具本体后，通过手动调节8-横向摇杆和2-轴向调距摇杆实现待测法兰与6-密封盘对中定位，然后在5-液压缸的作用下推动6-密封盘轴向运动，实现待测法兰与密封盘的对中夹紧密封。

图2

该试验装置的密封盘后盖设有试验介质的进口和排放口。待测的装卸臂与装置夹具可靠连接后，方可进行装卸臂的试验。

值得一提的是，本文试验装置的设计主要完成与法兰的快速连接，因此该装置可以连接各种带法兰的软管、阀门、管道并完成强度、气密试验。除此之外该装置拆除夹具后的控制系统还可以完成锅炉、压力管道、压力容器耐压、密封试验过程的数据记录，实现压力试验数据的可追溯性。另外，针对不同的规格的法兰试验装置的夹紧力可调，便携式的设计可应用到多种场合，试压操作、夹具装拆方便快捷，一人可以轻松操作。

4．结论

综上所述，基于槽车常用装卸臂试验方法所面临的作业繁琐、对中密封困难、存在很大安全隐患等问题，本文提出了一种新型装卸臂强度、泄露试验的方法。围绕这一方法，本课题重点设计研发一款装卸臂便携式试验装置，该装置可以快速实现装卸臂与检测系统的密封夹紧，并且优化了因手工紧固待测法兰与检测装置所引起的各种不稳定因素。另外该方法可以通过一次安装实现强度和泄露等多种、多次试验检测，同时本检验方法不止可以检验槽车装卸臂，还可以对软管等不同形式的管道进行检测试验。 

参考文献

[1]HG/T 21608-2012液体装卸臂工程技术要求[S].

[2]王涛,王佳丽.低温鹤管制造与泄漏分析[J].新技术新工艺,2022,(10):1-4.

[3]朱再思,邓琳,郝军,等.连续管旋转接头密封性能及其影响因素分析[J].石油矿场机械,2022,51(04):28-34.