SY-型全自動油管試壓機

1、SY-IV型全自動油管試壓機產(chǎn)品說明書水星洛陽水星加工清洗工程有限公司二00三年八月目錄1、 概述（1 ）2、 試壓機的主要技術(shù)參數(shù)（1）三、試壓機性能及特點（1）四、試壓機的結(jié)構(gòu)形式及工作原理（5）五、電器自動檢測與控制系統(tǒng)（7）六、試壓機安裝的配套要求（12）結(jié)束語（13）一、概述洛陽水星加工清洗工程有限公司系奧地利獨資的高科技企業(yè)，是以生產(chǎn)石油機械設(shè)備為主的專業(yè)廠家。公司汲取國內(nèi)外同行業(yè)的優(yōu)點，輔以獨特的先進技術(shù)，研制開發(fā)了SY-IV型全自動油管試壓機。該試壓機是對油管進行試壓檢測的專用設(shè)備。它是在其前身SY-I型、SY-II型、SY-IH型試壓機基礎(chǔ)上的改進型。它繼承了前三型試壓機的優(yōu)

2、點，結(jié)合用戶在使用 過程中出現(xiàn)的不足而開發(fā)的一種適合油田現(xiàn)狀的、現(xiàn)代化的第四代油管試壓設(shè)備。該機試壓 過程全部由工業(yè)計算機+PLC檢測與控制。自動化程度高，試壓速度快，操作安全可靠。二、主要技術(shù)參數(shù)1、使用范圍：2、試驗壓力：3、保壓時間：4、試壓介質(zhì)：5、擰扣速度：6、非注水端試壓拖車行走速度:7、注水端試壓拖車行走速度：8、平均試壓時間：9、油管上緊力矩：10、油管拆卸力矩：11、系統(tǒng)裝機容量：12、設(shè)備尺寸（長X寬X高）：13、試壓油管長度范圍：14、注水端試壓拖車行程：15、非注水端試壓拖車行程：16、氣源要求：2? 油管、2? 加厚油管、3油管<40Mpa （可根據(jù)用戶要求另行

3、設(shè)計）060 （可調(diào)）常溫清水，過濾后的循環(huán)水< 62r/min空行程時為：< 0.4m/s（可調(diào)）接近油管時：0.12m/s（可調(diào)）0.12m/s1分1分20秒/根（保壓時間10s）600N.m2424N.m （可調(diào)）2424N.m32KW15827mmx 1600mm x 1360mm7800mm 9800mm750mm2700mm>0.5MPa的干燥潔凈壓縮空氣三、試壓機的性能特點該設(shè)備具有試壓速度快、自動化程度高、運行可靠、使用維護方便等優(yōu)點 具體特點如下:（一）可靠性保證方面：1）采用普通電機上卸扣系統(tǒng)采用普通電機控制上、卸扣扭矩，由 PLC自動控制上、卸扣速度。上

4、扣先快后慢，力矩 由小到大，卸扣時先慢后快，并以最大扭矩卸扣，減少了對絲扣的磨損。2）可靠的自動導向裝置試壓頭小車采用自動導向裝置，極大地提高了試壓頭與被試油管的對中性，提高了認扣率。降低了油管接箍和絲扣的損壞率。該裝置全部采用優(yōu)質(zhì)合金鋼材料制造并進行表面滲氮 處理，經(jīng)久耐用。3）自動浮動對中裝置為試壓小車特別研制的自動對中浮動裝置，可自動調(diào)整試壓頭與被試油管同心度，防止彎曲油管試壓、上扣過程中咬壞絲扣現(xiàn)象，延長了試壓頭的使用壽命，提高了油管的合格率。4）變頻器控制的試壓行走小車無級調(diào)速系統(tǒng)試壓機小車通過進口變頻器調(diào)整前進速度，快速前進和后退時為0.4m/s,接近管端時可降低前進速度（可調(diào)）至

5、0.12m/s,即減少了油管試壓時對油管的沖擊，又縮短了小車的回程 時間，提高了油管的試壓速度。5）完善的故障診斷功能當本機有故障時，計算機會自動報警并提示故障信息，以便維護人員快速排出故障。6）多級的安全保護1、具有高壓水路自動保護，當高壓泵啟動達預(yù)定時間30秒后不停機，這時計算機就向卸荷閥發(fā)出指令，使卸荷閥卸荷，保證了由于其它元器件失靈而可能出現(xiàn)的壓力超標現(xiàn)象， 保證了設(shè)備的安全。2、檢測采用進口擴散硅壓力變送器，精度為 0.5級保證了壓力檢測的準確性，減少了誤 差。3、壓力控制采用雙重保護。4、電氣設(shè)備具有過壓、過載、短路、接地等保護。5、軟管及電纜全部采用 德國原裝進口拖鏈 進行防護，

6、即減少了噪聲，又保證了工人的生 產(chǎn)安全。7） PLC獨立控制方式在工控機不用或出現(xiàn)故障時，本機也可脫離計算機正常運行，完成全部試壓功能。8）高度集成化的專用加壓裝置(1)將高壓泵、低壓注水泵、單向閥、卸荷閥及高低壓檢測裝置、低壓注水過濾裝置、 高壓注水過濾器、高壓泵用水箱、低壓水箱全部集成安裝在一個防護柜內(nèi)，極大減少高壓泵 的噪聲，保證了安全生產(chǎn)。(2)對低壓注水采用三級過濾裝置，對高壓注水采用 進口通過式過濾器，過濾精度可達 20o極大的提高了單向閥、卸荷閥、高壓泵的使用壽命。(3)由于低壓水箱高于注水泵，克服了以往低壓泵由于底閥漏水而不能工作的現(xiàn)象。(4)低壓時以25t/h大流量泵迅速向油

7、管供水，高壓時用高效的柱塞泵以 19L/min的流 量打壓。以2? 油管為例，低壓注水只須5秒，高壓注水只須4秒，完成全部注水只須約10 秒左右，效率極高。(5)具有水位自動顯示、自動上水、高壓水低位報警功能。9)自動定心夾緊裝置為了可靠地夾緊油管，采用了增力夾鉗裝置，夾緊時使油管自動對中，夾緊力大，夾緊 可靠，夾緊力可達24.5KN,可適合3、2?、2 ?加厚油管的試壓，而不用調(diào)整。夾鉗牙 塊采用優(yōu)質(zhì)工具鋼制造，硬度高，使用壽命長，更換方便。(二)自動控制的先進性方面：1)先進的微機全程檢測控制方式采用“工業(yè)控制計算機+PLC”構(gòu)成測控系統(tǒng)，系統(tǒng)運行不僅安全可靠，而且擴展調(diào)整靈 活。工業(yè)控制

8、計算機預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)接口，可方便的實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，可與上位機及服務(wù)器方便的組 成管理網(wǎng)絡(luò)，管理部門可直接查詢現(xiàn)場的使用工況。2)實時動態(tài)顯示采用工業(yè)控制軟件設(shè)計計算機監(jiān)控程序，通過動畫、曲線、文字、數(shù)據(jù)對整個試壓過程 進行顯示(壓力、合格數(shù)、不合格數(shù)、油管的規(guī)格及狀態(tài)等)，同時對試壓過程中出現(xiàn)的問題 進行聲光報警，便于及時發(fā)現(xiàn)故障。3)獨特的工控機鼠標點動操作方式采用三維動畫將顯示試壓機的全部試壓過程。并將 全部的操作按扭設(shè)置在監(jiān)視器上，點 動鼠標即可完成全部操作。而不是只將 工控機當顯示終端使用。這是我公司所 獨有的技術(shù)。4)采用包扭矩輸出控制裝置目前控制扭矩的方法有多種，但歸根結(jié)底只有兩種電流控置

9、法、電壓控置法。由于 油管修復(fù)廠設(shè)備較多，電壓波動較大，特別是剛上班和臨近下班時，往往使試壓設(shè)備不能正 常工作，出現(xiàn)上不緊扣或上死扣的現(xiàn)象。采用進口傳感器，由我公司特別研制的恒扭矩輸出控制裝置，采用兩臺電量變送器分別檢測扭矩電機的電壓、電流信號并輸送到計算機，通過 計算機計算為恒定扭矩輸出?？山鉀Q目前油管修復(fù)廠在試壓過程中普遍存在的過扣和欠扣的問題。5）采用上卸扣速度力矩測控系統(tǒng)由我公司開發(fā)研制的上卸扣速度、力矩控制系統(tǒng)，全部采用進口元器件組裝?？赏瑫r實 現(xiàn)對上扣過程速度和力矩的控制，控制精度高，并具有抑制電網(wǎng)電壓的波動、力矩電機冷熱 溫度自動補償?shù)裙δ?，有效的解決了電壓波動影響了力矩變化的問

10、題。（三）提高生產(chǎn)效率、多功能方面：1）獨特的試壓接頭快換結(jié)構(gòu)在油管試壓過程中，因被試壓油管的直徑不同，需經(jīng)常更換不同規(guī)格的油管接頭，但傳 統(tǒng)的方法是在現(xiàn)場用管鉗進行接頭更換，這樣勞動強度不但大，而且停機時間長，大大的降 低了生產(chǎn)效率，還存在著安全隱患。我公司研制生產(chǎn)的系列快換接頭，采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料 并進行表面滲氮處理，強度高，耐磨性好，壽命長，更換方便，更換時可快速完成，極大地降低了工人勞動強度，減少了停機時間，提高了生產(chǎn)效率。經(jīng)過華北油田第五采油廠、華北 油田第三采油廠，勝利油田東辛采油廠、東辛采油廠新大管具公司、長慶油田第三采油廠等 用戶使用，得到了好評。此項技術(shù)已申請國家專利，申請

11、專利號為00202130.&2） 一套試壓機可用于多種規(guī)格的油管試壓采用不同快換接頭裝置，可適應(yīng)于不同油管的試壓要求，這時只需將鼠標在工控機上點 擊相應(yīng)被試油管按扭（3、2?、2 ?加厚），即可進入該規(guī)格油管試壓程序。（四）方便油管管理方面：報表及打印對各班的試壓結(jié)果進行儲存，包括各班的試壓總數(shù)，油管的規(guī)格等，并按班次、日、月統(tǒng)計輸出生產(chǎn)報表。所有數(shù)據(jù)可保存 3年，以備以后查詢。（五）綠色環(huán)保方面：1）新型緩沖裝置采用新型的緩沖裝置可實現(xiàn)油管的軟接觸，使油管的噪聲降為最低，這樣既保護夾鉗及 設(shè)備，又改善了工人的勞動環(huán)境。2）控水裝置安裝在下料管架的控水裝置可使油管的水流入水槽內(nèi)，這樣即

12、可以保持工作現(xiàn)場環(huán)境， 又節(jié)約了水源四、試壓機結(jié)構(gòu)形式及工作原理1、基本結(jié)構(gòu)形式（見下圖）：（1）加壓裝置、（2）旋轉(zhuǎn)密封裝置、（3）注水試壓拖車、（4）自動浮動對中裝置、（5）快換接頭裝置（6） 自動導向裝置、（7）自動定心夾緊裝置、（8）緩沖裝置、（9）油管試壓防護罩裝置（10）油管、（11）測 控系統(tǒng)、（12）上、卸扣裝置、（13）非注水試壓拖車車、（14）底座總成。該全自動試壓機基本配置主要有以下幾部分組成：1）電動上卸扣機（最大扭矩 2424N.M）2）恒扭矩輸出控制裝置（進口件組裝）3）自動噴漆標識裝置（選配件）4）注水試壓拖車（自動浮動對中裝置、變頻調(diào)速驅(qū)動等）5）注水試壓頭總成

13、（自動導向裝置，快換接頭，主軸等）6）非注水試壓頭總成（自動導向裝置，快換接頭，主軸等）7）底座總成（水槽，導軌，托鏈支板，高壓管支板等）8）光電管檢測裝置9）接近開關(guān)檢測裝置10）自動定心夾緊裝置（氣缸力200,氣源0.5-0.7Mpa）11）緩沖裝置12）過濾裝置13）油管試壓防護罩裝置14）拖鏈裝置（采用德國原裝進口）15）水路系統(tǒng)（加壓裝置、管路管件）16）氣路系統(tǒng)（電磁閥、氣缸、氣路管件等）17）自動測控系統(tǒng)18）電氣系統(tǒng)（控制柜）19）控水裝置20）油管自動識別裝置2、基本工作原理：待試壓油管由主傳輸線通過自動識別裝置識別后， 由機械手分選送到不同的存料管架上， 由下料機械手送至付

14、傳輸線，油管傳輸至傳輸線端部，由接近開關(guān)發(fā)訊后，機械手將油管上 到待試壓管架，上料機械手將待試壓管架上的油管送到試壓線上，此時啟動自動定心夾緊裝 置延時后自動夾緊。同時低壓泵起動，兩端試壓拖車前進，通過導向裝置使油管自動對中進 行上扣；待兩試壓拖車上扣達到預(yù)定扭矩后，扭扣電機自動停止；同時低壓泵停止供水，高 壓泵起動，向油管注高壓水，達到待定壓力后，高壓泵自動停機，進入保壓狀態(tài)，達到試驗 預(yù)定的保壓時間，卸荷閥自動放水泄壓。兩端試壓拖車邊卸扣，邊退到原始位置后自動停車。 此時，自動打開自動定心夾緊裝置，由下料機械手將油管放到下料管架，這時控水機構(gòu)將油 管的一端頂起進行控水，控水完畢后。自動標識

15、噴漆裝置起動，同時根據(jù)油管的類型（合格、 車扣、換接箍、報廢）進行自動噴漆后，由機械手將油管送到主傳輸線進行下道工序，自動 或人工分檢，試壓過程即告完畢，進入下一個循環(huán)。五、電氣自動檢測與控制系統(tǒng)（一）自控系統(tǒng)的可靠性保證：試壓機的自動控制系統(tǒng)采用目前國際流行的 DCS （集散控制系統(tǒng)）作為系統(tǒng)設(shè)計的指導 思想，在設(shè)計選型及制造過程中完全遵循國際通用的安全標準進行設(shè)計，確保系統(tǒng)運行的可 靠及安全，并且采用了多級的保護措施，保證系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)主要的監(jiān)測環(huán)節(jié)包括：1）電機的電壓、電流控制3） PLC工作狀態(tài)監(jiān)控3）試壓壓力檢測4）絲扣泄露量檢測（可選）5）電機扭矩檢測6）小車行走位移量精確控制

16、7）整機工作過程的全動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)主要保護環(huán)節(jié)包括：1、工控機主機部分采用進口 UPS電源保證供電質(zhì)量。采用EVOC （研華）工控機箱屏蔽電磁干擾。工控系統(tǒng)采用冗余配置，由2塊硬盤組成RAID0冗余系統(tǒng)，確保整機系統(tǒng)的高可靠性。 確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。2、電控部分采用OMRON或SIMENS公司出品的PLC,所有的輸入及輸出點均采用繼電器方式， 保證PLC動作的可靠。所有的光電開關(guān)均采用進口防水、防污光電開關(guān)，保證信號動作的可靠性。信號傳遞采 用屏蔽電纜方式傳遞。減少系統(tǒng)的電磁干擾。電磁閥全部采用24V直流供電，保證人身安全。試壓系統(tǒng)選用進口壓力變送器，精度達到 0.5%,保證試壓系統(tǒng)的安全。（二

17、）自控系統(tǒng)的先進性：1）米用DCS模式設(shè)計：集散控制系統(tǒng)的核心在集中控制，在試壓系統(tǒng)中的核心控制部分工控機可完成所有的工 作過程。計算機控制系統(tǒng)可實現(xiàn)油管動態(tài)跟蹤顯示，動態(tài)反映油管的位置，實時顯示試壓時 間、試壓壓力、保壓時間、試壓合格、試壓不合格、試驗壓力、試壓總數(shù)量、當班試壓合格 數(shù)量、當班試壓不合格數(shù)量、試壓壓力超限報警、試壓不合格報警顯示、扭矩達到給定扭矩 顯示、當天報表打印。手動備用按鈕具備計算機控制的部分功能，不具備報表打印、當班試 壓合格數(shù)量、當班試壓不合格數(shù)量、保壓時間、試壓壓力超限報警功能。集散系統(tǒng)的另一個特點是分散控制。系統(tǒng)采用的是 PLC作為底端的控制核心，可以完全 脫離

18、開計算機工作，通過手動或自動方式來完成整個的試壓過程，但是 PLC不具備高端的統(tǒng) 計和處理功能。2）專家故障幫助系統(tǒng)：系統(tǒng)具有自動報警功能，在設(shè)備出現(xiàn)故障的時候可自動通過聲光的方式進行報警顯示， 我公司的工程技術(shù)人員已經(jīng)預(yù)先制作好了專家故障幫助系統(tǒng)，這時計算機會根據(jù)報警的狀況，從故障系統(tǒng)中提取出相應(yīng)的故障原因及相應(yīng)的解決方法，方便處理人員及早的解決問題?？刂撇糠钟布攸c：1）控制柜采用歐洲標準的型材電控柜，接地安全可靠，符合國家長城認證標準。確保操 作人員的人身安全。2）電腦操作臺采用鋼型材制作，手動按鈕設(shè)計在操作臺中，操作人員可以在不離開工控 機的情況下進行操作，保證人員操作的簡便、可靠，減

19、少操作人員誤操作的發(fā)生。4） PLC及核心控制部件與執(zhí)行元件全部采用進口器件，保證系統(tǒng)可靠性。4）采用純平的19英寸的大屏幕顯示器，保證組態(tài)畫面的顯示完全，盡可能的模擬現(xiàn)場 的工作狀態(tài)。4）工控機采用PENTIUM 4的核心處理單元，可方便的實現(xiàn)組態(tài)的全三維展示。5）采用雙硬盤冗余配置，確保系統(tǒng)及統(tǒng)計數(shù)據(jù)的安全。6）小車行走采用變頻器無級調(diào)速，避免碰壞絲扣?？刂撇糠值能浖攸c：1）采用國家一流的專用組態(tài)軟件進行組態(tài)，軟件的兼容性、安全性、可升級性均有良好 的保證。無論從功能上和安全上絕對不是自己開發(fā)的軟件可以比的。2）計算機的操作安全為不同的操作人員設(shè)計了不同的操作權(quán)限，每個操作員擁有自己的操

20、作密碼和操作權(quán)限，操作員每天的操作過程均有記錄，以便于系統(tǒng)的維護和運行情況分析。3）控制軟件采用智能化處理，計算機啟動后，自動進入操作界面，操作員根據(jù)自己的密 碼登錄后，可在自己的權(quán)限范圍內(nèi)進行任意的操作和監(jiān)視，無操作密碼的人無權(quán)啟動運行設(shè) 備，防止非操作人員的誤操作現(xiàn)象。4）具有強大的報表功能，可根據(jù)廠方的情況，由我們編制出各種各樣的報表，方便領(lǐng)導 的審查。5）標準的WINDOWS2000操作系統(tǒng)，可方便的添加外圍設(shè)備（打印機、掃描儀等設(shè)備）6）控制軟件具有聯(lián)網(wǎng)功能，方便領(lǐng)導在足不出戶的情況下便可監(jiān)測到現(xiàn)場的生產(chǎn)過程。試壓動作監(jiān)控畫面:組態(tài)控制主界面:包一 封府| |不停止中二君I"

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