Φ1200水壓試驗機水系統(tǒng)設(shè)計

近幾年來，大管徑鋼管高壓水壓試驗設(shè)備在國內(nèi)有了長足的發(fā)展。但是，鋼管試壓過程中如何縮短管體壓力建立的時間，提高設(shè)備效率一直是大管徑鋼管高壓水壓試驗設(shè)備設(shè)計的難點。其中的原因有兩個：一是由于大管徑鋼管自身容積大，采用同樣口徑充水管充水時間長；二是大管徑鋼管高壓水壓試驗設(shè)備設(shè)計中充水口直徑往往小于鋼管內(nèi)徑。這樣，充水時管體內(nèi)水流卷入的氣泡增多，不利于排氣通道排出氣體，致使增壓器增壓容積增大，自然壓力建立時間長。針對種原因，我們在設(shè)計中可盡量增加充水口的直徑。但是，這種方法往往受設(shè)備結(jié)構(gòu)成本的限制，無法設(shè)計得很大，很難滿足快速建立壓力的要求。由于設(shè)備該部件材料要求較高，機械設(shè)備噸位增加，成本增加很大，同時不能滿足鋼管直徑變化很大的生產(chǎn)線要求。針對第二種原因，我們開發(fā)了一套帶有管體快速增壓裝置的水系統(tǒng)。該水系統(tǒng)不但大大縮短了大管徑鋼管試壓中壓力建立的時間，而且可減小主增壓器的增壓容積大大節(jié)約了設(shè)備的制造成本。王冬梅（1977-），女，甘肅靖遠人，工程師，從事高壓水壓試驗機的研制工作，（電子信箱）. 201200mn水壓試驗機水系統(tǒng)2.1水系統(tǒng)組成單元該水系統(tǒng)主要由一個試壓水池（分吸水側(cè)和回水側(cè)）、兩臺水栗（流量240m3/h，揚程22.6m）用1備1、一臺王增壓器、一臺預密封增壓器、一套快速增壓裝置、一組雙連單向閥、卸壓裝置及一些管路附件組成。主增壓器為一臺0500mm/0300mm-1200mm油水柱塞缸。預密封增壓器為油控雙向柱塞缸?？焖僭鰤貉b置是由蓄能裝置、兩組液控梭閥和一個超高壓單向閥組成，它和預密封增壓器、雙連單向閥以及溢流閥一起組成了快速增壓系統(tǒng)。卸壓裝置由用量具在試件兩側(cè)丈量L值、兩側(cè)的σ值一個液壓缸控制的單向閥組成?！　?.2水系統(tǒng)工作過程試壓水池中水由泵吸出后分兩路：一路經(jīng)100pm過濾器分兩路分別給被試管體和主若其數(shù)目急劇增多增壓器供水。另一路經(jīng)過濾器和雙連單向閥給預密封增壓器供水，再由預密封增壓器給快速增壓裝置儲存能量，以備試壓時對管體進行快速增壓?！　∫坏┰噳洪_始，控制預密封加壓的液控梭閥打開，被試管體兩端預密封抱緊，水泵與管體間的充水閥打開向被試管體充水，排氣閥先關(guān)閉，充水閥延時后關(guān)閉。控制快速公用工程設(shè)計增壓裝置的液控梭閥打開，快速增壓裝置內(nèi)儲存的能量通過超高壓單向閥迅速向被試管體內(nèi)加壓，當管體壓力達到3MPa時或者快速增壓裝置內(nèi)的壓力低于4MPa時液控梭閥關(guān)閉。主增壓器對被試管體增壓至試壓壓力，保壓，主增壓器卸壓，然后卸壓裝置對管體卸壓；排氣閥打開；預密封卸壓松開。一次試壓完成?！　?.3水系統(tǒng)的創(chuàng)新少1200mm水壓試驗機水系統(tǒng)有兩個創(chuàng)新點：一是水系統(tǒng)中采用中國重型機械研究院自行設(shè)計的油控雙向柱塞增壓缸作為預密封增壓器。它可以雙向往復增壓，比以往的預密封增壓器結(jié)構(gòu)緊湊、增壓容積大。同時，在試壓間隙里它可以一直動作，向快速增壓裝置加壓，儲存能量。二是采用了由預密封增壓器、雙連單向閥、液控梭閥和快速增壓裝置組成的一機械行業(yè)也將不斷的發(fā)展壯大套快速增壓系統(tǒng)，有效的減小了主增壓器的增壓容積，大大縮短了被試管體的增壓時間?，F(xiàn)著重介紹快速增壓系統(tǒng)?！　】焖僭鰤合到y(tǒng)中預密封增壓器通過雙連單向閥組實現(xiàn)雙向增壓。當不對鋼管試壓時，兩組液控梭閥關(guān)閉，增壓后的高壓水通過單向閥充入蓄能裝置中，將能量儲存。此通路設(shè)有安全閥和壓力繼電器，一旦蓄能裝置中的壓力達到設(shè)定壓力上限預密封增壓器會自動停止動作。當蓄能裝置中的壓力低于設(shè)定壓力下限時預密封增壓器會自動開始給蓄能裝置補液。當鋼管開始試壓時，預密封液控梭閥打開實現(xiàn)預密封抱緊。當預密封壓力達到予密封抱緊壓力時，開始給管體充水，當管體充水完畢后，延時1s2s（保證充水閥完全關(guān)閉，防止蓄能裝置能量損失），快速增壓液控梭閥打開蓄能器釋放能量，當管體壓力達到3MPa（該數(shù)據(jù)可以根據(jù)試壓鋼管的實驗壓力自行設(shè)定）時液控梭閥關(guān)閉?？焖僭鰤貉b置內(nèi)的壓力低于4MPa時液控梭閥關(guān)閉，實現(xiàn)快速增壓。此回路出口處設(shè)有我院自己設(shè)計的超高壓單向閥，可安全可靠地實現(xiàn)管體和快速增壓系統(tǒng)的阻斷。這套快速增壓系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵點在于蓄能裝置的設(shè)計，蓄能裝置設(shè)計的合理與否直接決定著快速增壓的實現(xiàn)與否。　　3結(jié)語>1200mm水壓試驗機水系統(tǒng)的設(shè)計，打破了以往大管徑鋼管試壓設(shè)備從結(jié)構(gòu)上縮短壓力建立時間的思維定勢，開辟了大管試壓設(shè)備設(shè)計的新思路，為以后更大管徑水壓試驗設(shè)備的設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。介（上接第73頁）3.3管道與增壓用泵的問題消防用水管道的布置是否合理將直接影響消防用水的安全性以及可靠性，這在消防設(shè)計中尤為注意。如本工程中，在設(shè)計時應采取安全性以及可靠性較高的環(huán)狀管。同時，在設(shè)計環(huán)形管時，還應充分兼顧到室內(nèi)的環(huán)形管和消防管的相互連接問題?！　≡谠O(shè)計中增壓用泵是必不可少的。設(shè)計增壓用泵時在滿足建筑物頂層消火栓用水壓要求基礎(chǔ)上，增壓泵的功率盡可能的小，這樣有助于間接的減小增壓泵的啟動時間。尤其是在突發(fā)的火災中，迅速的撲救時間是十分有效的。　　4結(jié)論結(jié)合筆者近一兩年所參與的民用建筑消防給排水設(shè)計，同時結(jié)合某民用建筑消防給排水設(shè)計實例，總結(jié)出民用建筑消防給排水設(shè)計時應如何做到既考慮控火及滅火的安全性又考慮投資的合理性。本消防給排水工程設(shè)計通過采用以上所介紹的措施，實踐結(jié)果表明，小區(qū)的消防給排水系統(tǒng)的用地以及工程造價都達到了省方案，有較明顯的經(jīng)濟以及社會效益。同時，由于采取了集中加壓泵房，使消防管理效率得到大幅提升。消防初期的10min后消防用水量也得到保證；由于區(qū)域適量采用生活和消防合用高位水箱，有效地減小了生活污水的二次污染，提高了供水質(zhì)量。亦