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管材耐压爆破试验机的操作与维护 摘要：本文论述了管材耐压爆破试验机的现状，对管材耐压爆破试验机的工作原理及操作进行了分析，并提出了其维护保养的要点，最后探讨了当前管材耐压爆破试验机管的关键技术问题。 关键词：管材；耐压爆破试验机；增压泵；软件；维护 一、管材耐压爆破试验机的现状 随着我国煤炭行业的发展，矿井深度的不断增加，要求试压的钢管比例越来越高。由于我国高压水压试验机设备的设计制造属于空白，冶金企业所使用的高压水压试验机主要依赖进口。进口试验机生产线除价格很高外，花费大量外汇，产能也远远不能满足国内市场的需要，因此，我国急需开发工艺先进、自动化程度高、性价比合理、适用于高钢级钢管的高压水压试验机。 二、管材耐压爆破试验机原理 微机控制管材静液压爆破试验机爆破增压系统(核心部件)采用清洁自来水作为增压介质，压缩空气作为驱动力源，至额定增压，专门针对大管径的钢管进行水压和爆破试验，测试钢管的屈服压力、最高压力和爆破极限压力，从而保证钢管在高压和强扭矩环境下的使用性能。 试压的管材的一般壁厚，属于薄壁。试压时封闭两端，受液体的内压p，则其横向应力为： 纵向应力为： 可见，纵向应力为横向应力的2倍，故破裂试压的管材一般先沿纵向裂开。 取，由D可确定爆破的最高水压，从而对爆破试验系统元件选型。 三、管材耐压爆破试验机系统的主要组成及操作 （一）气动增压泵 工作原理：压缩空气驱动大面积端活塞上下运动，小面积端装有两个单向阀，活塞的一吸一抽得到高压液体输出。输出压力可高达700MPa，适用水、液压油等大部分介质。结构上由驱动空气入口、驱动空气管路、气动活塞、顶部挺杆、先导阀口、换向阀、底部挺杆、先导排气口、消声器、入口单向阀、出口单向阀等部分组成。 气动增压泵与电动泵相比具有以下优点：可保持在任何预定压力下，不再消耗能量和产生热量；气动增压泵不产生热量，不会有火花和火焰危险；压力线性输出，容易人工控制；达700MPa的增压能力，满足大多数高压需要；容易应用于自动控制系统中；连续启停，不受限制，并无不良影响；气动活塞环及其它气动部件在工作状态时不需要添加润滑油，节省运行成本，并可防止油气污染环境；气动增压泵以压缩空气为动力源，不需使用电源;气动增压泵运行时不需要使用润滑油。 （二）空气部分 1、驱动空气系统 使用单级、风冷、箱式低噪声螺杆空气压缩机，通过PLC的组态界面显示控制。 2、空气缓冲罐 采用蓄能器补压，可实现无源控制，减少了电机和加压系统的工作时间，提高加压系统的使用寿命，同时也保证了压力精度。缓冲罐设计压力为1.0MPa。罐体设有安全阀，保证罐安全工作。下面设有排污阀，可排出压缩空气中污物，同时设有压力表，可直观显示空气压力。 3、空气干燥系统 空气干燥系统采用冷冻式干燥机，露点在 -15℃(常压下)。 （三）控制部分 控制部分主要由电磁阀、压力传感器、工业控制软件 PLC、工控机、电视监控和激光打印机组成。 1、工业控制软件 采用组态王软件进行界面设计和工艺流程设计，如下图，界面设计按能够记录爆破整个过程的压力变化、最高压力。并能够打印和在计算机中输出(jpeg格式或bmp格式)的压力-时间关系曲线，试压过程中压力信号和时间值用图形和数字同时显示，时间轴随时间的推进自行压缩，数据要能够随时存贮，并有断电数据保护功能和数据曲线修复功能，存贮的数据要方便事后查询，有数据放大和遍历功能。软件采用Windows模式中的菜单控制和工具条按钮控制两种控制试验的方式。可单屏和分屏动态显示时间-压力曲线。 图 界面设计和工艺流程 设备的运行、管道流通和阀门的工作状态采用动画设计，参数值显示采用动态伸缩条，使整体效果更为形象直观，可实现各界面间的自由切换，加上融合了数据处理算法，具有实时、可靠、高速等特点。设计跳出报警菜单功能，避免不正常操作和参数异常现象，增加整个装置和系统的可靠性和安全性。 2、PLC 以PLC可作为下位机，接进压力等传感器的信号，根据工艺要求，对所有的设备及阀门进行控制。同时通过PPI电缆、PLC与组态软件进行通讯，各个设备及阀门的运行状态可动态地出现在工控机显示屏上。 3、电视监控 电视监控由普通型工控机、键盘、鼠标、可刻录光驱、前置USB接口、43cm彩管显示器，光学自动变焦摄像头、云台控制解码器、云台和球罩等组成。摄像界面可在显示器中进行各种显示方式的切换、放大、全拍、抓拍和回放；并可进行刻录和备份。 控制系统及监控系统均安装于集中控制柜内，控制柜安装于控制室内，方便操作人员操作、观察。采用双显示屏，一个用于摄像监视，一个用于数据输入及曲线在线生成。 四、设备维护与保养 1、定期检查，保持零件、