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压力容器60MPa电动试压泵智能控制系统

发布日期:2023-10-26  点击量:

压力容器60MPa电动试压泵智能控制系统

(1)  本试压泵控制系统产品用于集箱类产品的水压试验;

(2)  试验的产品测试规格、容积:

典型产品1:容积5立方;

典型产品2:容积3.3立方;

典型产品3:容积1立方;

典型产品4:容积0.07立方;

典型产品5:容积0.035立方;

(3)  本系统最高测试压力为60MPa;

(4)  工作环境:0℃~50℃ 、无可燃性气体、通风、较为潮湿;

(5)  试压介质为水(循环水,有杂质)。

(6)  升压降压速度≤0.5MP/分钟;

(7)  提前设置好几个试压压力和保压时间(带几个试压台阶),试压过程全自动化控制,过程自动记录试压曲线,试压曲线平滑,试压过程不允许有压力突变。试压后可按二重模板输出试压报告。

(8)  带视频监控功能,配置6个摄像头针对压力表及现场试压情况,进行远程观察。

2.2 性能指标:

由于用户测试的产品种类多,特性不同,有些产品由于受压后易膨胀变形(如:高压软管、薄型容器等),保压初期压力会一直下降(无渗漏压降期),无法判断本系统的保压性能,导致产品到用户处无法交货。当保压精度达不到要求而产生异议时,我公司按照国家机械行业标准《JB/T12013-2014自控试压机》的性能规定要求进行验收,达到下列指标,则判断本系统合格。

测试管线为硬管、连接容器为钢制容器或直接封堵硬管出口,无渗漏压降期,应达到下列精度要求。

测试压力范围MPa

允许压力降MPa

保压时间

≤5

0.07

5

>5-10

0.3

10分钟

>100

0.5

15分钟

注:在系统无渗漏的情况下也会出现压降,由于容器变形或溶气效应等引起。无渗漏压降期结束后,压力值应达到一个相对稳定值。

2.3 试压泵控制系统作业条件

(1)试压泵工作条件: 300日/年、2班/日,连续工作制。

(2)电动试压泵使用环境

1)室内固定位置使用;

2)电源:三相五线制,AC380V+零+地;

3)输出接口:2个高压输出口;

2.4试压泵控制系统具体性能指标补充:

1)   设备安全可靠,具备紧急情况自动处理能力。

2)   设备具备全自动升压、保压、泄压、自动记录、压力曲线输出、试验过程实时监控功能,同时具备手动操作能功能。

3)   曲线的显示压力值与绝对压力值差值不超过1%。

4)   设备操作便捷,分段试验用压力传感器仅需操作阀门即可,无需连接、更换。

5)   软件稳定、操作便捷,界面友好性高。

6)   保证在试验用水有杂质的情况下能够正常使用。

7)   进水、回流、泄压系统须设计过滤系统,过滤系统安全可靠、清理/更换便捷

8)   自动判断是否试验合格,并对操作工人进行提示(灯光、操作界面)。

3.试压泵系统构成概述

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1.      

电动试压泵

YFD60-2.5L

1

电机采用伺服电机,

用于35L和70L容积的增压

2.      

电动试压泵

YFD60-115L/h

1

电机采用3KW变频电机,

3.      

低压电动试压泵

3m³/h

1

离心泵,人工独立灌水

4.      

打压泵集成控制阀

试压泵端卸荷阀

P≥60MPa

1

泵端卸荷

5.      

试压泵高压单向阀

P≥60MPa

1

辅助保压

6.      

被测容器卸荷阀

P≥60MPa

1

容器卸荷

7.      

试压泵强制截止阀

P≥60MPa

1

强制保压

8.      

打压泵手动卸荷阀

P≥60MPa

1


9.      

普通压力表

80MPa/1.6

1

实时压力指示

10.   

温度传感器

P=0-100

1


11.   

压力传感器

60MPa

1

带第三方校验证书

12.   

空气泵

P=8Kg

1

为控制阀提供气源

13.   

高压硬管

P=70MPa,D内≥4mm

1

泵和集成阀间连接用

14.   

高压软管

P≥70MPa,L=20m

1

高压出口到用户工装接口

15.   

高压管路附件


1

各种高压三通、高压接头等

16.   

溢流阀



2


17.   

不锈钢水箱

300L


1


18.   

钢结构框架



1


19.     

电源电缆

5*4mm²,20米

1

连接外电源

20.   

其他附件



1


21.   

控制台


1


22.   

变频器

5.5Kw

1


23.   

工控机

研华

1


24.   

22寸显示器

联想

1


25.   

激光打印机

LBP2900(A4)

1


26.   

PLC控制系统

大工计控

1


27.   

控制台电源电缆

5米,3*1mm²

1


 

4.试压泵系统主要软硬件的功能描述

4.1 电动试压泵型号及参数:

额定压力:60 Mpa

流    量:2.5L/冲程

伺服电机功率:750W

电动试压泵主要结构和工作原理:本打压泵为自主研发单柱塞伺服泵,由伺服电机、减速机、泵头和底座等组成。其压力输出稳定连续。泵的流量可调节,全流量范围内可调。

 

电动试压泵技术参数:

额定压力:60 Mpa

流    量:115L/h

变频电机功率:3W

试压泵主要结构和工作原理:本泵为不锈钢三柱塞泵,由变频电机、减速带轮、曲轴箱、泵头和底座等组成。其压力输出稳定连续。泵的流量在5%到100%范围内可调节。

4.2 压力集成控制阀

由空气泵、单向阀、泵端卸荷阀、容器卸荷阀、气动高压截止阀、高压过滤器、手动卸荷阀、电接点压力表等构成(见下表)。    

序号

名称

型号

单位

数量

备注

1.      

集成控制阀

泵端卸荷阀

P≥60MPa

1

泵端卸荷

2.      

高压单向阀

P≥60MPa

1

辅助保压

3.      

容器卸荷阀

P≥60MPa

1

容器卸荷

4.      

强制截止阀

P≥60MPa

1

强制保压

5.      

手动卸荷阀

P≥60MPa

1

应急卸荷 

6.      

伺服节流阀

P≥60MPa

1

降压控制

4.3 试压泵控制及软件系统

4.3.1 试压泵控制系统

该电动试压泵控制系统主要功能是完成水压控制系统的加压、保压及泄压的手动和自动控制,同时采集相关的压力和温度数据完成报表的自动生成、存储及实时打印,同时预留与DNC的通讯接口。

(1)整个试压泵控制系统采用工控机与PLC的架构,工控机完成相关界面的组态、数据的存储与打印及数字化工厂的连接,PLC完成数据的采集及相关控制逻辑判断与执行。

(2)试压泵系统具备手动及自动升压、保压、卸压功能。

(3)试压泵系统具备手动和自动操作两种控制方式。

(4)手动操作状态具备数显实时压力显示功能,也须保持数据自动采集、输出、储存。

(5)具备分段试压功能(最高六段)。

(6)具备数据曲线、报表输出及打印功能。

(7)具备超压自动停机卸荷保护功能、超压自动报警功能。

(8)系统具备“急停”操作功能,并具备紧急情况(可设定)自动急停。

(9)故障诊断功能。能根据出现故障进行报警停机并做出提示,并储存故障信息。

控制系统组成见下表:

名称

规     格

单位

数量

备      注

工控机

双核/4G/500G

1

研华

显示器

19

1

华硕

激光打印机

LBP2900(A4)

1

佳能

可编程序控制器

PLC(大工计控)

1

I/O: 32点,带串口RS485接口

模拟量模块

A/D(大工计控)

1

12位高速

数显表

96X48 XST

1


成套装配

柜内安装及配线

1


标件辅材

导线及标件

1


操作台

琴台式

1


变频辅件

变频信号处理元件单元

1


变频器

5.5KW

1


控制电缆

L=20m

1


4.3.2 试压泵控制软件系统

软件系统实施范围具体包括上位机子系统和web子系统。具体功能以及目标如下:

(1)上位机系统:

A、打压泵系统需具备实时水压检测操作的功能;

B、电动试压泵控制系统需具备水压检测历史数据查询的功能,系统支持依据时间段或者工号信息进行过滤和筛选;

C、系统需具备现场环境视频监控的功能,可通过摄像头实时观测现场试验环境,具有截图功能,截取的图片按照时间和项目编号的总和信息进行命名和保存;

D、系统需具备账户和密码登陆功能(账户密码有系统管理员在Web系统中设定);

E、系统需具备登陆账户的密码自主维护的功能(已登陆用户可自主修改密码);

(2)web客户端:

A、系统需具备水压试验工艺导入或输入功能;

B、系统需具备水压试验工艺参数修改或确认功能,且工艺参数在确认后方可有效引用;

C、系统需具备水压试验的历史数据查询;

D、系统需具备人员创建、删除、密码初始化等人员管理的功能,上位机的用户由系统管理员在web端设置;

E、系统需具备视频监控功能,可通过摄像头实时观测现场试验环境(并自动保存至曲线相关文件)。

4.4 高压硬管连接

试压泵控制系统整机高压硬管全部采用端面硬密封专利技术设计(专利号:CN218378117U),便于拆装检修(有别于传统安装方式,拆卸时只需将要维修阀件两端的螺丝松开,即可实现更换,不用拆掉阀件周边相关联的管线)。如下图:

只需拆掉阀两端的短管就可更换阀件或维修,方便快捷。

采用端面硬密封

一种抗震型超高压连接管路(专利号:CN218378117U)

4.5 气动平板阀

高压气动平板阀是我公司自主研发的剪切密封原理的超高压阀门。

该平板阀可用于水、液压油和乳化液等液体介质的通断控制,是石油工程中防喷器、节流压井管汇、井口试压以及管道、锅炉、阀门、仪表、胶管等压力容器、机械设备和零件作为水压、密封和强度试验的核心控制元件。  

该平板阀特别适合于被污染的介质(如含有泥沙、粉尘或铁屑的介质)的控制,在此种工况下,具有针阀不可比拟的优异性能。  

特点:

● 工作压力:140MPa(2-000PSI)

● 工作介质:水、液压油和乳化液等

● 驱动气压:0.5MPa~1MPa(72.5PSI~145PSI)

● 材质:阀体不锈钢,气动部分铝合金

● 工作环境温度:-20℃~50℃ (若需要更高或更低温度,请与厂家联系)

● 剪切密封,可适应被污染液体,有效提升产品使用寿命

● 快拆快换设计:连接管路快拆设计,无需拆除周边管路即可实现快拆快换

● 管路放松脱专利设计:高压管路耐震连接设计,可有效防止因震动引起的管路松脱

 

5.试压泵控制操作流程描述

序号

工序名称

作业内容

执行人员

1

录入工艺参数

1) 用户登录(录入权限)

2) 录入新增产品编号

3) 录入对应产品的水压测试参数

质检人员1

2

校核工艺参数

1) 用户登录(校核权限)

2) 校核新增产品测试参数

质检人员2

3

现场选择待测试产品编号

1) 用户登录(操作权限)(键盘/员工卡)

2) 下拉菜单选择待测产品

3) 自动导入测试参数

现场操作人员

3

开启注水泵(注水泵由买方提供)

往待测工件内注水

现场操作人员

4

开启控制系统

操作台双手按钮启动

现场操作人员

5

启动自动测试程序

容器卸荷阀关闭→气动截止阀开启→启动高压泵→泵端卸荷阀关闭→系统自动升压→到设定目标压力值→泵端卸荷阀开启→气动高压截止阀关闭(泵端卸荷阀开启后延时1秒)→高压泵停机(可选择不停机)→保压→达到保压时间→开启气动高压截止阀→开启容器卸荷阀泄压→保压结束。

系统自动

6

数据记录

1) 保存记录并生成表格

2) 保存至历史数据库

3) 查询历史数据

系统自动

7

表格打印

打印测试结果(用户提供模板表格)

现场操作人员

6.资 料、安全环保及其它要求

6.1资料

卖方向买方提供的技术资料包括:

使用说明书(手册)、操作手册、维护手册、合格证、安装图纸、电气安装接口说明(安装图纸在设备到买方使用现场前或买方书面要求的时间交付)。

须提供PLC程序的梯形图、地址表、编程手册及使用手册、编程与通讯软件、控制程序的备份光盘及相关工具软件,相及关软件的源代码。

说明书满足使用、维护、保养、操作、安装、调整的需要、装订整齐规范。其内容包括用途和特点、主要技术参数、结构概述、系统概述、安装试车、故障与排除方法、维护保养、安全操作规程和易损件清单及相应图纸(如总装配图、电气原理图、电器接线图等)。

合格证(所涉及的测量仪表须提供有资质的第三方检定机构出具的检定合格证书)。

6.2 安全及环保要求

设备应设置机械和电气极限限位装置,及其它设备非正常运行的报警装置;

安全性必须符合ISO安全标准或CE安全标准,投标文件必须提供执行的相应标准;

控制电缆线与电气控制系统应耐油耐温,确保安全运行;

设备整体运转噪声不得大于85dB;

所有的安全说明书及安全标志需用国际通用符号标示,或用中文文字标示,在设备装运时,所有的安全标示由供方贴好;

设备PE连接规范可靠。金属外壳应设置可靠的接零(地)装置。

6.3.其他要求

供方应保证设备的完整性,不属供货范围的一切配套件和设施均应明确指出,未指出的配套件或设施均认为已包含在设备供货范围之内。设备色标:设备面漆颜色为标配,其他相关安全色标应符合国际标准。本试压泵设备必须具有技术先进、经久耐用、结构设计合理,操作简便,易于维修、运行成本低等特点,设备必须是全新的、成套的。供货范围及各分项配置应有分项报价。供方需提供设备必须的专用工具以及足够一年使用的易耗品和备件,并且提供配件、易耗品的清单应包括:名称、数量、规格、生产厂家。

7.发运、安装、培训

7.1制造、安装、施工范围


内 容

卖方

买方

备注

 

制造

现场

施工

 

 

 

 

1.设计・制作(系统制作的范围)、试运转

×


2.试运转验收


3.运输(卖方→买方)

×


4.装卸搬运作业(抵达安装场所的作业)

    搬运路径的确保起重机的借贷


5.安装调整试运转

×


6.系统使用操作指导、维修培训


7.操作员培训


注:

(1)甲、乙双方责任义务分工按表中带“√”表示有责任义务项,带“×”表示无责任义务项划分;

(2)安装施工时,请无偿借予天车、应用工程物品;

7.2试压泵控制培训

第一次技术培训:时间、地址与设备预验收相同。

第二次技术培训:培训时间为10个工作日、地址与设备终验收相同。

两次技术培训内容:设备电气、机械维修,操作方法及维修技术、常见故障排除、工艺编程等,买方必须达到2人以上的有关人员能独立操作和编程。

8.试压泵控制系统验收

8.1打压泵系统预验收

电动试压泵设备在发货前10天供方通知需方派代表,到制造厂生产现场进行预验收。

设备预验收内容: 按产品验收大纲进行验收,其验收标准由供方提供,需方认可。预验收内容包含但不限于以下条款:

一般性检查:看设备的实物是否符合技术文件;

设备制造装配质量及外观质量检查,结构件是否符合要求,设备管线连接是否牢固;

设备检查:机械、电器故障显示、报警、检测符合技术文件;

设备安全检查包括:检查各种保护功能和安全装置是否齐全、可靠;

设备设施检查:包含型号、规格、出厂合格证检查;

供货范围、出厂技术文件完整性的检查;

设备出厂系统精度、控制精度和最终试压精度检测(需方提供试件检测)。

自动水压控制系统运转和动作程序预验收。

8.2电动试压泵控制系统终验收

设备终验收在需方现场进行,供方在接到需方通知后5天内派人现场进行设备调试完成,空运转无故障后,进行试件的试压,按产品合格证明书进行验收,其验收标准由供方提供,需方认可。

按技术协议对设备的供货范围、技术要求等进行验收,如因供方原因或运输原因造成的设备各种损坏,责任由供方承担。

设备出厂系统精度、控制精度和最终试压精度检测(进行3个典型零部件水压试验,试切件由需方提供)。

如果由于制造商的原因达不到验收要求,需延长验收、调试时间,其费用(包括试件、检测及人工费用等)均由供方自行承担。

最终验收签字,必须是在设备安装调试过程中所发生的问题(包括设计问题、故障问题、零部件更换等)处理完毕后,满足技术协议所有条款后进行。

 

9.试压泵系统交货期

交货周期:商务合同生效后60天货到现场;调试时间计划10天;

合同生效:双方法定代表签字并加盖公章,且卖方收到预付款后生效;

交货地点:……有限公司

10.试压泵系统质保服务

10.1质量保证期限和范围

质量保证期为自设备在买方工厂安装调试合格之日起12个月。

质量保证范围为本合同项下货物(易损件除外)。但是,因买方人为因素或不可抗力因素引起的设备软硬件之任何损伤、毁坏均不在质量保证范围之内。

 

10.2试压泵控制售后服务

质量保证期内:如果由于设备本身故障造成设备无法正常生产,卖方将免费负责维修;(消耗品、维护部品及保险管、指示灯等易耗品不在此限。)如果由于买方人为因素或不可抗力因素导致设备无法正常生产,卖方将有偿负责维修,收取成本费。

质量保证期外:不论由于设备本身故障、买方人为因素还是不可抗力因素而导致设备无法正常生产的情况,卖方均将提供维修服务,收取成本费。质保期结束后,仍继续终身服务,提供全面的技术支持及所需备品配件。

响应时间:卖方在收到买方的电话或书面通知后2小时内做出响应。对于普通故障,卖方将以电话、传真或E-MAIL形式指导买方尽快恢复生产。对于买方不能自行解决的故障,卖方将在48小时内,保证售后服务技术人员赶到买方现场,如果属于一般故障,供方将保证在到达买方现场后24小时内恢复设备正常生产。在质保期结束前,供方需到需方工厂对本设备进行一次免费的全面调整和维护保养,并保证设备精度符合出厂标准,质保期过后,应有终身提供广泛优惠的技术


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