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焊接钢管自动化水压试验系统改造

注水保压试验是焊接钢管的必备检验环节，是检验焊管致密性、保证焊管质量的重要手段。1 焊管注水试压系统 经过修端的焊管由输送辊送到水压试验现场，如图1所示，9DT带电，系统建立压力，经拉管、顶管降落到指定工位。2DT带电，放气阀8开，3DT带电，夹持油缸夹紧试验焊管，5DT带电，封口油缸进，试验焊管两端被封紧，充水泵通过充水阀5进行充水，空气由放气阀8排出，空气排尽后，充水泵卸荷，1DT带电，放气阀关闭，压力水被封死，7DT带电，增压器动作，笔式记录仪开始记录试开关阀验压力，当试验压力达到标定水压，电接触压力表接通，7DT失电，系统进入封水保压试验阶段，所需的保压时间到后，2DT带电，放气阀8卸荷，6DT带电，封口油缸退，8DT带电，增压油缸复位，4DT带电，夹持油缸松开，顶管升，试验焊管至下一个工序，1～此案正在进1步审理中9DT均失电，油泵卸荷，进入下一轮工作循环。1.增压缸 2.增压水缸 3.补水单向阀 4、10.封口座进退油缸 5.充水单向阀 6、9.封口座 7.焊管 8.放气阀(兼作卸压阀) A2、B2.接试验焊管夹持油缸

图1 焊管水压试验系统示意简图 在上述的老试验系统中，由于中间泄漏环节比较多，封水保压试验的效果不理想，而且宠物买卖还存在如下问题：

(1)用电接触式压力表作压力控制，精度较低，试验误差较大；

(2)采用压力变送器及笔式记录仪组成的记录系统，数据不直观、不便于保存，大量试验曲线以纸带形式保存，给管理和查阅带来十分不便；

(3)自动化程度不高，人为的因素影响过通过吊杆上的调线装置调理被动架到水平位置多，对工人的素质要求较高，工人劳动强度较大。

针对上述情况，厂校双方协商共同提出了以计算机控制系统为核心的技术改造方案。2 自动化水压试验系统方案 (1)密封方案

借用原有的增压水缸，采用提高水压试验系统密封性能的方法来保持系统压力。该方案需对电池座原有未来的塑料产业要走的路径是绿色循环的阀系统、各个密封环节进行改造，而且由于试验现场环境比较恶劣，水压试验循环水中杂质较多，要长期保持系统良好的密封性能不容易，因此没有采用该方案。

(2)增压器方案

原有的试验系统采用了增压油缸，当试验压力达到工艺压力，增压油缸便停，靠系统的密封实现保压，增压缸因为行程有限，不能不停地补水保压。本方案采用两个行程开关和一个单向阀桥路，增压油缸变成了增压器(见图2)。图2 增压器方案简图 (3)计算机控制补水方案

焊管水压试验计算机控制补水系统如图3所示。系统以压力传感器对试验水压进行实时监测，压力信号通过前置放大电路输入工控机系统，工控机对输入信号进行处理，控制信号通过输出接口输出给控制补水系统，对焊管水压试验水压泄漏进行实时补偿，以维持水压试验恒压工艺的要求。同时，工控机通过输出接口与原电控系统进行联系，这样，新老系统并行，增加了系统的可靠性，也节约了技改的经费和减少了施工难度。图3 焊管水压试验计算机控制系统框图 在上述硬件系统的基础上，开发了基于VB的应用软件，该软件人机交互界面十分友好，该系统可方便地设置不同测试工件的保压值和各种所需的试验参数，实时显示和存储试验时p-t曲线及相关资料(试验时间、钢管材质、钢管规格、试验工件号、操作人、检验人、操作班次等)，能方便地查看焊管水压试验的原始记录。该系统应用效果良好。3 结论 经过重庆大学与攀钢集团北海钢管有限公司联合攻关，已成功研制出焊管水压水果盘试验计算机集成控制系统，通过实际的运行表明(如图4所示)：(a)无补水机构的试验压力曲线 (b)有补水机构的试验压力曲线

图4 计算机控制系统试验记录结果 (1)采用实时加压补水的方案是成功的，实时补水可防止由于泄漏造成的水压降低，以达到焊管试验水压的工艺要求。

(2)以工控机、传感器、补水执行机构组成的计算机集成控制系统，具有形象、直观、精确的特点，可有效地提高焊管注水保压试验的精度和效率。