电控自动试压机

电控自动试压机

刘勇朋陕西鑫立喷嘴研制开发有限公司邮编：710043 摘要：该电控自动试压机（以下简称试压机）适用于水或液压油作为介质，对各种压力容器、管道、煤化工设备等进行压力试验。试压机泵体采用电机直接驱动，控制机构具备压力预设置、到压自动停止、泄压报警、保压到时报警等智能化功能；同时具备水箱自动补水功能。试压机采用全封闭结构，所有液压管路、阀门均在工作台内部；不会因为泄漏、喷射等原因对周围操作者造成伤害，在工作台正面和两侧设置有玻璃防护面板，对操作者具备一定的防护能力，保证操作者人身安全。

关键词：水压试验;电控自动试压机;容器、管道压力试验；自动压力试验设备

中图分类号：TH6 文献标识码：

Liu yong peng SHAANXI XINLI INJECTOR R&D CO.,LTD 710043

Abstract: That electricity controls the au to try to press the machine(call to try to press the machine as follows) to be applicable to the water or liquid to press the oil conduct and actions to lie the quality, carrying on pressure's experiment to various pressure container,piping,the coal chemical engineering equipments...etc..Try to press the machine pump body adoption electrical engineering to directly drive, control the organization to have the pressure to prepare the constitution and arrive to press the au to stop and leak to press to report to the police,protect to press report to the police by that time etc., the intelligence turns the function;have the water tank to automatically repair the water function in the meantime.Try to press the machine adoption whole closing structure, all liquids one who press take care of the road,the valve door all at the work the set inner part; can't because of leakiness,jet etc. reason to surroundings operation result in injury, Be work the set front side and two side constitutions contain the glass protection front-panel, have the certain protection ability to the operation, guarantee the operation Human body safety.

Key Words:Hydrostatic Test；The electricity controls the type to snuff out to experiment the pedestal ；The container, piping pressure experiments；The automatic pressure experiments an equipments

0引言

本公司主要生产煤气化工艺包用烧嘴，行业中常称之为德士古水煤浆气化炉用工艺烧嘴，也称为三流道内外混工艺烧嘴（以下简称工艺烧嘴）。工艺烧嘴属煤气化工行业中一个非常重要的关键设备；其工作温度在1300度左右，工作压力在8.0～8.2Mpa，这样的工作环境要求设备具备一定的承压能力。按照国家及行业相关规定，每一台压力设备出厂前都要进行承压试验。国家有关压力试验的要求及相关标准规定，承压试验测试压力为设备最大可能工作压力的1.5倍，保压时间为5～30分钟。参考这一标准工艺烧嘴的测试压力在12Mpa，保压时间在30分钟。承压试验是工艺烧嘴生产和验收的重要依据，也是每个工艺烧嘴出厂前最常用最重要的检验环节。工艺烧嘴是本公司成熟产品，每月均有多台交货任务，根据产品规格计算出，工艺烧嘴的内部容积在31L左右，承压试验是公司一个重要的关键工序，但就目前的实际生产情况来看，承压试验工序严重制约着工艺烧嘴生产进度和质量管控，必须进行必要的改进。在对这个行业进行了深入了解后，发现对目前承压试验工艺及设备进行

必要的改进和更新对企业和行业来说都非常必要。

1 目前承压试验工艺情况

1.1 生产企业和用户企业情况

目前公司承压试验采用的是人工作业方式，选用的是国内某知名试压工具生产企业生产

该泵工作时需要工人用手按动杠杆做上下往复运动，以带动泵体柱塞实现往复式运动，来完成吸水及把水压入设备的过程。参考每台设备的容积，我们可以计算一下，充满一台烧嘴需要往复运动多少次？(31L÷52mL)=596.15次，也就是说要充满一台烧嘴需要工人用手不停的按动杠杆做上下往复运动596.15次，通过现场实际观查计时，充满一台烧嘴用时在30min～40min左右。而且这是刚刚充满烧嘴所需的时间，此时烧嘴内部还没有升压，若要打到12Mpa的压力，还需要继续往复式运动，随着压力的升高柱塞运动所需的力量越来越大，工人的劳动强度也越来越大，最后只能换到高压小流量柱塞上将压力往上打，这个过程仍然需要一定的时间，并且随着压力的增加，所需的力量也在增大。虽然目前生产时采用先行给烧嘴内人为充入适量的水的方法，但是对整体工序过程来说，还是不能解决用时长和工人劳动强度大的问题。并且每次压力达到时需要人工计时，常常由于人员大意等原因，造成保压时间不规范等问题。这样的工作条件下，工人往往不按承压试验规范要求的压力来进行作业；造成试验结果不能真实反映工艺烧嘴的实际承压情况，承压试验工序显然成为了一个过程，而不是一个重要的检验环节，给工艺烧嘴的后续使用埋下安全隐患。

公司用户多是国内知名的煤化工企业，如陕西渭河化肥厂、神华宁夏煤业集团有限公司甲醇厂、陕西延长靖边能源化工有限公司等。在走访这些单位时，我们也一直在探讨工艺烧嘴承压试验方面存在的问题;发现大家基本上都是采用的和我们公司一样的作业方法，也存在同样的问题。用户单位一个煤气化项目的投资都在上百万甚至更高，工艺烧嘴使用前的检验要求必须严格按国家规范进行，但是目前承压试验一直是个让大家头疼的问题。

综合以上分析，必须对烧嘴承压试验工艺设备进行技术改进，以降低工人劳动强度，提高作业效率，实现作业规范化。

1.2 市面上试压设备情况

在这种情况下，查阅了一些资料，并在互联网上找到了一些国内知名的试压设备生产企业。如上海同舟机械工具制造有限公司、深圳亿威仕流体控制有限公司。发现市面上有电动试压泵类设备，但是该类设备多是那种通用型的设计，大家数产品只是单纯的将传统手动打压改为电动打压，缺少控制机能。也有一部分具备一定的控制机能，但多是针对于一此低压小容量管路，我们生产来说不是那么很合适。功能齐全的大型设备多用于油田、输油管道等大型项目中，而且设备售价均在几万至十几万元以上，这对于我们来说，又显的成本过高，造成不必要的资金占用。

仔细想想也对，煤气化技术在我国起步较晚，前期好多企业都是直接引进国外整套设备。所以国内在这些方面及周边配套设备的生产上还有所空缺。这样我们就不难理解为什么国内各大企业在承压试验方面还一直采用传统工艺方法了吧。

2方案及工作原理

2.1 方案

在对以上因素进行综合分析的基础上，查找相关资料，再结合目前市场上有关压力试验设备的情况，决定开发一款电动型打压设备。设备要具备压力预设置、到压自动停止、泄压报警、保压到时报警等智能化功能;同时应方便操作，安全可靠。在保证上述功能的前题下，尽量控制整体成本。

在这些前提下，具体分析了各个功能的实现机理及相互间的控制逻辑，同时考虑整体成本。最后决定采用电器控制实现到压自动停止、泄压报警、保压到时报警等主要控制功能。显示和压力预设置功能由一块电接点压力表来实再；延时控制由一块可调式数显时间继电器实现。（具体控制逻辑见附图1）为保证操作安全，试压机采用全封闭结构，泵体、液压管路、阀门、控制电器均由外部钣金件封装在工作台内部；不会因为泄漏、喷射等原因对周围操作者造成伤害。电器控制部分和液压部分在工作台内部也分隔成两个单独的模块，不会因为液压部分发生泄漏、喷射等情况造成电器故障或安全隐患。在操作台正面和两侧设置有玻璃防护面板，对操作者具备一定的防护能力，保证操作者人身安全。

2.2 工作原理

开始打压前，将压力表的上限表针调整到打压要求的最大示值上；然后调整时间继电器设定要保压的时间值。调整好这两个参数后，按下水泵启动按钮，水泵开始将水充入工艺烧嘴中，烧嘴内压力随着时间的推移不断增加，当压力达到设定值时，压力表示值指针和设定的上限指针重合，即产生一个电信号，通过中间继电器、接触器等控制水泵停止工作并关闭电磁阀停止给水箱内补水，同时激活时间续电器开始计时。到达设定时间后，保压到时接通，产生声音和指示灯信号提示操作者保压完成。保压过程中如果发生泄漏情况，压力表示值指针将和上限指针产生偏移，这时电信号终断，泄压报警装置激活报警。为保证整个工作过程升压平稳，系统设有压力继电器，当压力上升到一定值时，压力继电器产生一个信号，控制泵体自动调整到高压小流量工作状态，这样不会因为瞬时升压过快，对系统管路、阀门等造成损坏。为了防止电接点压力表或者其它电器元件出现问题时到压后泵体不能自动停止，造成压力过高损坏系统管路、阀门和试验件。在管路上装有泄压阀，泄压阀开启压力比系统最高工作压力高出10％～20％，当出现到压力达到设定值而试压泵不能自动停止的情况时，泄压阀受压开启使整个系统泄压。这样就算电器控制部分出现异常也能保证设备和人员安全。

3 改进效果

参考工艺烧嘴容积，考虑整个升压过程稳定，压力上升曲线缓慢平稳。泵体选择了上海同舟机械工具制造有限公司生产的6DSB-25型电动试压泵。具体参数如下表

对同一规格工艺烧嘴做承压试验，我们计算一下，用电动试压泵完成一次充满过程只需要3.87min，通过现场实际观查计时，完成一次升压过程大约用时在15min～20min左右。相比之前的手动打压可节省一半以上的时间，且工人劳动强度大大降低，只需要接照说明书按动相应的按扭即可。并且保压时间由继电器自动计时，排除了人工计时误差等人为因素;在保压过程中也不再需要人员留守查看是否有泄漏情况发生了，这个时段操作人员可以适当休息或做一些别的工作，一旦有泄漏情况发生时，系统会启动泄压报警装置发出声音报警，同时相应指示灯点亮，这时工人只需按提示做相应处理即可。目前样机已经制作完成并运用于本公司承压试验中，各方面运行状况良好，完全符合设计要求和实际需求。

4 结束语

目前该电控自动试压机在本公司使用过程中，效果很好。综合我国煤化工行业情况和市场上压力试验设备情况，这种电控型压力试验台具备以下实用功能：

1.压力预设置，到压自动停泵，系统过载自动泄压。

2.保压自动计时，到时报警提示。

3.保压过程中泄压自动报警提示。

4.水箱水位控制功能。

5.整体密封式外形结构外加防护玻璃板，防止喷射危险。

就目前的理论基础和实际生产运行情况看来，该电控自动试压机应用一些中小型设备（容积在150L～250L之间）承压试验中，在保证满足试验要求的前提下，能有效提高作业效率，同时保证操作安全。

附图1 系统整体控制逻辑图

注：图中双线为管道单线为控制信号

附图2 样机照片附图3 改进后外型效果图

参考文献

1.《机械设备控制技术》陈鼎宁主编机械工业出版社出版。

2.高压水压轴向柱塞泵特性试验邓斌王金诺王国志于兰英西南交通大学学报2005年8月第4期。