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Φ1200水壓試驗(yàn)機(jī)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

近幾年來(lái)，大管徑鋼管高壓水壓試驗(yàn)設(shè)備在國(guó)內(nèi)有了長(zhǎng)足的發(fā)展。但是，鋼管試壓過(guò)程中如何縮短管體壓力建立的時(shí)間，提高設(shè)備效率一直是大管徑鋼管高壓水壓試驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。其中的原因有兩個(gè)：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(shí)間長(zhǎng)；二是大管徑鋼管高壓水壓試驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)中充水口直徑往往小于鋼管內(nèi)徑。這樣，充水時(shí)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(shí)間長(zhǎng)。針對(duì)種原因，我們?cè)谠O(shè)計(jì)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(wú)法設(shè)計(jì)得很大，很難滿(mǎn)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(jī)械設(shè)備噸位增加，成本增加很大，同時(shí)不能滿(mǎn)足鋼管直徑變化很大的生產(chǎn)線(xiàn)要求。針對(duì)第二種原因，我們開(kāi)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(shí)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(yuǎn)人，工程師，從事高壓水壓試驗(yàn)機(jī)的研制工作，（電子信箱）. 201200mn水壓試驗(yàn)機(jī)水系統(tǒng)2.1水系統(tǒng)組成單元該水系統(tǒng)主要由一個(gè)試壓水池（分吸水側(cè)和回水側(cè)）、兩臺(tái)水栗（流量240m3/h，揚(yáng)程22.6m）用1備1、一臺(tái)王增壓器、一臺(tái)預(yù)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(tái)0500mm/0300mm-1200mm油水柱塞缸。預(yù)密封增壓器為油控雙向柱塞缸。快速增壓裝置是由蓄能裝置、兩組液控梭閥和一個(gè)超高壓?jiǎn)蜗蜷y組成，它和預(yù)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(gè)液壓缸控制的單向閥組成。　　2.2水系統(tǒng)工作過(guò)程試壓水池中水由泵吸出后分兩路：一路經(jīng)100pm過(guò)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(guò)濾器和雙連單向閥給預(yù)密封增壓器供水，再由預(yù)密封增壓器給快速增壓裝置儲(chǔ)存能量，以備試壓時(shí)對(duì)管體進(jìn)行快速增壓。　　一旦試壓開(kāi)始，控制預(yù)密封加壓的液控梭閥打開(kāi)，被試管體兩端預(yù)密封抱緊，水泵與管體間的充水閥打開(kāi)向被試管體充水，排氣閥先關(guān)閉，充水閥延時(shí)后關(guān)閉。控制快速公用工程設(shè)計(jì)增壓裝置的液控梭閥打開(kāi)，快速增壓裝置內(nèi)儲(chǔ)存的能量通過(guò)超高壓?jiǎn)蜗蜷y迅速向被試管體內(nèi)加壓，當(dāng)管體壓力達(dá)到3MPa時(shí)或者快速增壓裝置內(nèi)的壓力低于4MPa時(shí)液控梭閥關(guān)閉。主增壓器對(duì)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(duì)管體卸壓；排氣閥打開(kāi)；預(yù)密封卸壓松開(kāi)。一次試壓完成。　　2.3水系統(tǒng)的創(chuàng)新少1200mm水壓試驗(yàn)機(jī)水系統(tǒng)有兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：一是水系統(tǒng)中采用中國(guó)重型機(jī)械研究院自行設(shè)計(jì)的油控雙向柱塞增壓缸作為預(yù)密封增壓器。它可以雙向往復(fù)增壓，比以往的預(yù)密封增壓器結(jié)構(gòu)緊湊、增壓容積大。同時(shí)，在試壓間隙里它可以一直動(dòng)作，向快速增壓裝置加壓，儲(chǔ)存能量。二是采用了由預(yù)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(jī)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(shí)間。現(xiàn)著重介紹快速增壓系統(tǒng)。　　快速增壓系統(tǒng)中預(yù)密封增壓器通過(guò)雙連單向閥組實(shí)現(xiàn)雙向增壓。當(dāng)不對(duì)鋼管試壓時(shí)，兩組液控梭閥關(guān)閉，增壓后的高壓水通過(guò)單向閥充入蓄能裝置中，將能量?jī)?chǔ)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(dá)到設(shè)定壓力上限預(yù)密封增壓器會(huì)自動(dòng)停止動(dòng)作。當(dāng)蓄能裝置中的壓力低于設(shè)定壓力下限時(shí)預(yù)密封增壓器會(huì)自動(dòng)開(kāi)始給蓄能裝置補(bǔ)液。當(dāng)鋼管開(kāi)始試壓時(shí)，預(yù)密封液控梭閥打開(kāi)實(shí)現(xiàn)預(yù)密封抱緊。當(dāng)預(yù)密封壓力達(dá)到予密封抱緊壓力時(shí)，開(kāi)始給管體充水，當(dāng)管體充水完畢后，延時(shí)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(kāi)蓄能器釋放能量，當(dāng)管體壓力達(dá)到3MPa（該數(shù)據(jù)可以根據(jù)試壓鋼管的實(shí)驗(yàn)壓力自行設(shè)定）時(shí)液控梭閥關(guān)閉。快速增壓裝置內(nèi)的壓力低于4MPa時(shí)液控梭閥關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)快速增壓。此回路出口處設(shè)有我院自己設(shè)計(jì)的超高壓?jiǎn)蜗蜷y，可安全可靠地實(shí)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(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于蓄能裝置的設(shè)計(jì)，蓄能裝置設(shè)計(jì)的合理與否直接決定著快速增壓的實(shí)現(xiàn)與否。　　3結(jié)語(yǔ)>1200mm水壓試驗(yàn)機(jī)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，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(shí)間的思維定勢(shì)，開(kāi)辟了大管試壓設(shè)備設(shè)計(jì)的新思路，為以后更大管徑水壓試驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。介（上接第73頁(yè)）3.3管道與增壓用泵的問(wèn)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(jì)中尤為注意。如本工程中，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取安全性以及可靠性較高的環(huán)狀管。同時(shí)，在設(shè)計(jì)環(huán)形管時(shí)，還應(yīng)充分兼顧到室內(nèi)的環(huán)形管和消防管的相互連接問(wèn)題。　　在設(shè)計(jì)中增壓用泵是必不可少的。設(shè)計(jì)增壓用泵時(shí)在滿(mǎn)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(dòng)時(shí)間。尤其是在突發(fā)的火災(zāi)中，迅速的撲救時(shí)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(jì)，同時(shí)結(jié)合某民用建筑消防給排水設(shè)計(jì)實(shí)例，總結(jié)出民用建筑消防給排水設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)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(jì)通過(guò)采用以上所介紹的措施，實(shí)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(jià)都達(dá)到了省方案，有較明顯的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)效益。同時(shí)，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