王溢磊 孟凡利 修忠杰
烟台鲁宝钢管有限责任公司 山东 烟台 265500
【摘要】在无缝钢管生产企业中，水压试验作为钢管质量检验中的一环，起到至关重要的作用。压力试验系统由加压系统和控制、显示系统组成。加压系统主要由液体增压系统等组成，主要完成系统的加压和保压工作，可确保长时间试验的加压及保压。控制、显示系统主要完成控制驱动气体的压力，控制卸压，及时显示压力，控制加压等工作。
【关键词】增压系统；快速；液压
近几年，全球无缝钢管的消费和供给保持增长，但供给的增长大于需求的增长，中低端产品供大于求，竞争越来越激烈。但由于行业发展不平衡，无缝钢管行业在世界范围内存在产品结构性的问题，一些特殊用途的高附加值、高技术含量的专用管，如特大口径无缝钢管等，供应紧张，价格处于高位。其中，部分高附加值、高技术含量的无缝钢管，需要高要求的钢管水压试验设备。因此，烟台宝钢钢管有限责任公司从美国Bronx公司引进了一台340水压试验机。该机组可对两端均为平端的套管进行静水压试验，也可对一端为平端而另一端带接箍的套管进行静水压试验，年生产套管量为280000吨。而该设备有如此高效的产能，除了其进料、充水的方式外，还主要是其采用了快速增压和精密压力控制的联合控制方式，本文将简单介绍该系统。
1.340水压试压机功能简介
340水压机的主要组成部分包括：步进链输送装置、冲洗装置、测长对齐装置、水压试验机本体、增压装置、夹紧和出料装置、充水端组件、排气头小车、倾斜式空水站、液压系统、水系统、润滑气动系统、操作室，保护罩等。340水压机的主要参数：最小测试压力：6.9MPa；最大测试压力：140MPa；测试压力精度：+3%-0%；保压时间：5秒-5分钟±0.1秒 ；保压形式：增压器连续增压 ；密封型式：径向大间隙密封 ；最大承载力：5711KN ；测试介质：水乳剂 ；钢管依次按工位进入，当到达试压机本体，充水头与排气头将钢管抱住，钢管内充水，直至从钢管另一端排出大多数空气。排气阀关闭，钢管内压力升高至最大充水压力，充水阀关闭；低压（预密封）阀打开，当达到预密封设定的最大压力时，主（增压器）阀打开，开始增压。当达到设定压力后且在设定的保压时间内，增压器一直增压，精确测量试压过程中的泄漏引起的补水量。试压完成，主增压器卸压阀打开，开始卸压。 当压力达到安全压力时，密封圈减压，支撑机构下降，充水头和排气头缩回，完成了打压过程。
2.快速增压系统简述
该系统的显著特点就是快速增压。如图所示，件70是快速增压用的DAU阀。在节流孔80两端压差大于10bar时，系统的大流量通过DAU阀进入增压缸，实现快速增压；而当节流孔两端压差小于10bar时，DAU阀关闭，由比例伺服阀60实现试验压力的精密控制。
此时与高频响比例阀60（主）并联布置的DAU阀（从），构成主从控制，一方面实现大流量快速增压，另一方面实现目标测试压力的精确控制。
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3.该系统比例伺服阀简述
该系统采用的高频响比例伺服阀为博士力士乐带内置电子线路（OBE）的伺服电磁阀（型号为4WRLE 10...32）。该伺服电磁阀的特点是
①采用先导控制，带有控制活塞和阀套，具有伺服性能。先导阀能够通过油口X和Y（外部）和从主流量通道P和T供油；
②断电时处于一侧的四位四通故障，即保险位置。先导控制在断电时没有关闭的中位，该阀仅在有效的闭式控制回路中完成其功能；
③控制电磁铁带集成位置反馈和内置电子线路（OBE），出厂时就已校准；
④具有伺服性能的主级带位置反馈。当ID-E≥3mA时，阀动作；当ID-E≤3mA 时，阀不动作。通过触发器电子线路发出的电气信号（例如有效值）必须不能用于关闭与安全有关的机器功能。；
⑤电气连接11P+PE。信号输入差动放大器带接口B5±10V，或接口F14...20mA（Rs200Ω）。标称供电电压为24VDCnom，如果电压降至低于18V DC，内部产生快速关闭，类似“使能关闭”；
⑥适合用于生产和试验系统中的电液控制器。
结束语
在无缝钢管市场形势严重的今天，有效的利用现有设备，提高生产效率，降低生产成本成为决定一个企业发展的重要因素之一。该套快速增压系统能够将无缝钢管的测压时间大大降低，保障产线生产节奏的连续进行，也大大降低了企业的生产成本。
参考文献：
[1]吴水康 《Bronx水压机用DAU阀》宝钢股份钢管条钢事业部.2012
[2] Rexroth工业液压元件（第一册）