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国内首条4000t不锈钢管水压试验机机组的研制
介绍了太原重工技术中心研制的的国内首条4000t水压试验机组的机构特点和性能参数。该水压试验机是目前国内试验压力最大的，并首次采用了倾斜机架布置方式及滚动支撑结构的新型设备。
随着我国海底石油、天然气行业的高速发展，国内市场对能承受大压力、大直径、多规格高品质的直缝焊管需求量日益增大。而作为这种生产线上的关键质量检验机组———高压水压试验机的设计制造属于空白，产能也远远不能满足国内市场的需要，因此，国内急需开发工艺先进、自动化程度高、性价比合理、适用性好的不锈钢管水压试验机机组。
1、4000t不锈钢管水压试验机组介绍
4000t不锈钢管水压试验机组用于对不同管径、长度的直缝埋弧焊管进行静水压试验，检查不锈钢管在规定压力下有无渗漏缺陷，并消除一部分管体残余应力，从而保证不锈钢管的使用性能。其主要设备布置见图1。
（1）入口升降辊道。每个辊道由齿轮马达驱动运输不锈钢管，并通过液压缸导向升降以辅助完成不锈钢管的横移，不锈钢管升降位置由接近开关确定。
（2）横移装置。用于接收辊道运来的不锈钢管，把不锈钢管运送到冲洗装置、水压试验机位置、输出辊道的设备。其行走机构由电机驱动通过减速机、传动轴、齿轮、齿条实现其行走动作，行走机构的主传动轴上装有齿轮，并装有编码器，可精确控制精度。
（3）旋转辊。通过驱动马达旋转以便不锈钢管四周都能冲洗，并且旋转辊可升降辅助完成不锈钢管的横移，每台旋转辊有两个辊子，一个主动辊由齿轮电机驱动使不锈钢管旋转。
（4）冲洗装置。在不锈钢管进入水压机之前，内部进行冲洗，以去除氧化鳞片、污垢和碎屑。在冲洗作业时，不锈钢管由固定支架旋转装置进行旋转，同时冲洗水从冲洗喷嘴喷出。
（5）提升辊。该装置安装在水压机的中心线上，可使不锈钢管升至试验中心线位置。不锈钢管升起是由带位移传感器液压缸控制。不锈钢管被提升装置提离横向移动装置后，保持1°倾斜，在此过程中，提升装置上的辊子被盘式制动器锁住，以防不锈钢管滚动。
（6）夹紧装置。为防止后压头和充水头释放过程中管子移动，在水压机中装有不锈钢管夹紧装置。该装置将不锈钢管液压夹紧。上、下夹钳均可由带位置传感器的液压缸控制所需的夹紧位置。
（7）出口升降辊道。在水压试验机空水装置之后,用于接收从横移装置运来的不锈钢管出料辊道可升降，辅助完成试压后不锈钢管的输出。
（8）空水装置。安装在水压试管机之后,用于水压试验后的不锈钢管在此完成空水。
2水压试验机本体
（1）主要参数。水压试验机的最大承载能力:4000t(40MN)试验压力:30（500bar，控制和稳压精度小于4bar保压时间:5）30s设备能力:15万t/a试压介质水不锈钢管直径Φ508，Φ1422.4mm，长度813m区域设备总长约84m，总宽约10m，最大高度约8m。（2）设备的主要特点及改进。此水压实验机的主要机构见图2。推拉装置用于不锈钢管长度方向的粗调整受力框架是水压试验机的主要受力体后压头用于平衡水的压力充水头在试验不锈钢管时，通过它给不锈钢管内部充水，充水阀关闭后再通过安装在它上面的增压管道增压，卸压后还可以通过它脱管、下料。
此水压机比传统的水压机具有的优势体现在试验压力大，能满足厚壁大直径的不锈钢管试验生产效率高受力简单。如图2所示，此设备受力框架倾斜布置的其倾角为1°，这种布置方式的优点是充水时产生较小涡流，从而能够大量的节约充水时间充水后残留在不锈钢管里面的气体很少，使得打压所用的时间也减少。相应的提高了生产效率。将充水端与充液端分开。采用多功能充水头具有充水、增压、脱管的功能。屏弃了传统水压机的伸缩接头和伸缩管，增压时采用的端面静密封，减少了设备的不可靠点。后压头平衡缸由一个缸用4个缸代替，大大降低了生产加工的难度及成本。在试压过程中，由于压力的增加，横梁会在弹性变形范围内随着压力有一定微小的伸长，为了使横梁在伸长时只受简单的拉伸力，太重在横梁的自由端和中间支撑点使用如图3所示的滚动支撑结构，构成了一个滚动摩擦副，确保在横梁能自由的伸长缩短。
3结语
该不锈钢管试验机组已经成功的安装到2条直缝不锈钢管生产线上，并调试成功，正在为客户发挥着质量检验的重要作用，并创造了巨大的经济效益。同时也突破了我国在高压力、大直径不锈钢管试验机组的现状。我国国内焊管的需求越来越大与国外市场的开拓扩大，焊管生产线对这种水压试验机需求越来越迫切，4000t水压试验机的及时成功研制、应用为它们解决了难题。并大大提高了生产率，节约了成本。
文章作者：不锈钢管|304不锈钢无缝管|316L不锈钢厚壁管|不锈钢小管|大口径不锈钢管|小口径厚壁钢管-浙江至德钢业有限公司
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