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            國內首條4000t不銹鋼管水壓試驗機機組的研制

            介紹了太原重工技術中心研制的的國內首條4000t水壓試驗機組的機構特點和性能參數。該水壓試驗機是目前國內試驗壓力最大的,并首次采用了傾斜機架布置方式及滾動支撐結構的新型設備。

            隨著我國海底石油、天然氣行業的高速發展,國內市場對能承受大壓力、大直徑、多規格高品質的直縫焊管需求量日益增大。而作為這種生產線上的關鍵質量檢驗機組———高壓水壓試驗機的設計制造屬于空白,產能也遠遠不能滿足國內市場的需要,因此,國內急需開發工藝先進、自動化程度高、性價比合理、適用性好的不銹鋼管水壓試驗機機組。

            1、4000t不銹鋼管水壓試驗機組介紹

            4000t不銹鋼管水壓試驗機組用于對不同管徑、長度的直縫埋弧焊管進行靜水壓試驗,檢查不銹鋼管在規定壓力下有無滲漏缺陷,并消除一部分管體殘余應力,從而保證不銹鋼管的使用性能。其主要設備布置見圖1。

            (1)入口升降輥道。每個輥道由齒輪馬達驅動運輸不銹鋼管,并通過液壓缸導向升降以輔助完成不銹鋼管的橫移,不銹鋼管升降位置由接近開關確定。

            (2)橫移裝置。用于接收輥道運來的不銹鋼管,不銹鋼管運送到沖洗裝置、水壓試驗機位置、輸出輥道的設備。其行走機構由電機驅動通過減速機、傳動軸、齒輪、齒條實現其行走動作,行走機構的主傳動軸上裝有齒輪,并裝有編碼器,可精確控制精度。

            (3)旋轉輥。通過驅動馬達旋轉以便不銹鋼管四周都能沖洗,并且旋轉輥可升降輔助完成不銹鋼管的橫移,每臺旋轉輥有兩個輥子,一個主動輥由齒輪電機驅動使不銹鋼管旋轉。

            (4)沖洗裝置。在不銹鋼管進入水壓機之前,內部進行沖洗,以去除氧化鱗片、污垢和碎屑。在沖洗作業時,不銹鋼管由固定支架旋轉裝置進行旋轉,同時沖洗水從沖洗噴嘴噴出。

            (5)提升輥。該裝置安裝在水壓機的中心線上,可使不銹鋼管升至試驗中心線位置。不銹鋼管升起是由帶位移傳感器液壓缸控制。不銹鋼管被提升裝置提離橫向移動裝置后,保持1°傾斜,在此過程中,提升裝置上的輥子被盤式制動器鎖住,以防不銹鋼管滾動。

            (6)夾緊裝置。為防止后壓頭和充水頭釋放過程中管子移動,在水壓機中裝有不銹鋼管夾緊裝置。該裝置將不銹鋼管液壓夾緊。上、下夾鉗均可由帶位置傳感器的液壓缸控制所需的夾緊位置。

            (7)出口升降輥道。在水壓試驗機空水裝置之后,用于接收從橫移裝置運來的不銹鋼管出料輥道可升降,輔助完成試壓后不銹鋼管的輸出。

            8空水裝置。安裝在水壓試管機之后,用于水壓試驗后的不銹鋼管在此完成空水。

            2水壓試驗機本體

            1主要參數。水壓試驗機的最大承載能力:4000t(40MN)試驗壓力:30500bar,控制和穩壓精度小于4bar保壓時間:530s設備能力:15t/a試壓介質水不銹鋼管直徑Φ508,Φ1422.4mm,長度813m區域設備總長約84m,總寬約10m,最大高度約8m。2設備的主要特點及改進。此水壓實驗機的主要機構見圖2。推拉裝置用于不銹鋼管長度方向的粗調整受力框架是水壓試驗機的主要受力體后壓頭用于平衡水的壓力充水頭在試驗不銹鋼管,通過它給不銹鋼管內部充水,充水閥關閉后再通過安裝在它上面的增壓管道增壓,卸壓后還可以通過它脫管、下料。

            此水壓機比傳統的水壓機具有的優勢體現在試驗壓力大,能滿足厚壁大直徑的不銹鋼管試驗生產效率高受力簡單。如圖2所示,此設備受力框架傾斜布置的其傾角為1°,這種布置方式的優點是充水時產生較小渦流,從而能夠大量的節約充水時間充水后殘留在不銹鋼管里面的氣體很少,使得打壓所用的時間也減少。相應的提高了生產效率。將充水端與充液端分開。采用多功能充水頭具有充水、增壓、脫管的功能。屏棄了傳統水壓機的伸縮接頭和伸縮管,增壓時采用的端面靜密封,減少了設備的不可靠點。后壓頭平衡缸由一個缸用4個缸代替,大大降低了生產加工的難度及成本。在試壓過程中,由于壓力的增加,橫梁會在彈性變形范圍內隨著壓力有一定微小的伸長,為了使橫梁在伸長時只受簡單的拉伸力,太重在橫梁的自由端和中間支撐點使用如圖3所示的滾動支撐結構,構成了一個滾動摩擦副,確保在橫梁能自由的伸長縮短。

            3結語

            不銹鋼管試驗機組已經成功的安裝到2條直縫不銹鋼管生產線上,并調試成功,正在為客戶發揮著質量檢驗的重要作用,并創造了巨大的經濟效益。同時也突破了我國在高壓力、大直徑不銹鋼管試驗機組的現狀。我國國內焊管的需求越來越大與國外市場的開拓擴大,焊管生產線對這種水壓試驗機需求越來越迫切,4000t水壓試驗機的及時成功研制、應用為它們解決了難題。并大大提高了生產率,節約了成本。

            文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|不銹鋼換熱管

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