3500噸水壓機油水平衡系統(tǒng)的設(shè)計及優(yōu)化.pdf

1、目前，我國是世界上第二大能源生產(chǎn)國和消費國，能源結(jié)構(gòu)不合理，煤炭消費占比過大。十二五期間，國家制定了逐年提高石油天然氣在一次能源消費中所占比例的重大方針，帶動了包括焊管行業(yè)等諸多行業(yè)的快速發(fā)展。
　　API標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)均規(guī)定，每根鋼管必須進(jìn)行水壓試驗，并需要保壓一定時間。其目的是檢驗鋼管是否合格，及消除鋼管在焊接過程中出現(xiàn)的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力易導(dǎo)致鋼管的疲勞缺陷或應(yīng)力腐蝕，同時加速冷裂紋的擴展，降低材料的低溫韌性，所以進(jìn)行水壓試驗是

2、很有必要的。
　　本文以一套3500噸級水壓機的油水平衡系統(tǒng)作為研究對象，首先通過力學(xué)計算來找出軸向密封水壓試驗中的失穩(wěn)點及失穩(wěn)原因，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中的最小鋼管確定出鋼管水壓試驗中的油水平衡最小壓強差為0.23MPa，施力中心允許偏離量為20mm，并針對其力學(xué)模型提出了系統(tǒng)的設(shè)計思路。
　　水壓試驗是鋼管生產(chǎn)線上精整區(qū)的必備一環(huán)，其工作狀態(tài)由主機的生產(chǎn)速度所決定，按照預(yù)精焊機組10m/min的遞送速度，每根鋼管生產(chǎn)時間所需7.

3、5min，所以根據(jù)這一時間可確定鋼管在油水平衡系統(tǒng)這一工位的總時間要限制在60s，之后根據(jù)各工序的時間分配來設(shè)計系統(tǒng)。對于耗時較長的充水過程和打壓過程，需要在不影響試驗曲線穩(wěn)定性的前提下盡量縮短其工作時間。系統(tǒng)選取工作壓力為12-15MPa，在選型設(shè)計中，充分考慮到了系統(tǒng)的可靠性和元件的互換性。
　　通過幾條管線的實際生產(chǎn)，可以看出該水壓試驗機完全能夠滿足打壓時間控制在60s內(nèi)的設(shè)計要求，且對于不同規(guī)格的鋼管均能實現(xiàn)平穩(wěn)快速試壓，