智能水压降试验装置

　　0 引 言

　　随着社会进步和工业的快速发展，生产效率成为了每个工业企业所面临的严峻挑战。2009 年，东方锅炉股份有限公司蛇行管车间的生产管理负责人提出了他们非常痛苦的事情：电厂施工现场负责人经常反应，冷却蛇形水管在安装完毕试压的时候会有压降出现，经检查确认，几乎每次都是管件本身的问题，也就是在产品出厂前所做的水压试验未能准确判断其合格情况，也不能对试验数据进行查证。出现这种情况，不仅降低了企业生产效率，还给企业增加了生产成本。为此设计新型水压降试验系统，实现了对试验过程中运行状态、运行参数进行数据采集、逻辑控制、记录、显示、数据管理等功能，建立了一个计算机综合管理系统，使试验设备运行管理智能化。

　　1 设计原理

　　智能水压降试验装置是利用压力传感器将水压数据上传至系统，再经过系统对数据分析比较后，判断试验管件的合格情况。首先，开启造压泵，将被测管件内注入一定压力的水，同时检测管道内的水压和水温;当水压满足试验压力范围时，停止注水，短时间稳压后，开始进入保压状态;接下来，系统记录水压和温度，同时还要对这些数据做出判断，如果在规定的时间内出现水压下降，就要提示操作员对该管件进行确认是否合格，否则，系统将认为管件不合格;试验时间到后通过卸压阀进行放水卸荷。当然在这个过程中出现过载、漏电、超压等特殊情况时，系统都会作出相应的提示，并对设备进行保护。控制流程图见图1。

　　2 设备选型

　　智能水压降试验装置对压力变送器和卸压阀的要求非常高，任何一个出现故障都有可能造成重大事故，所以现场指针压力表和手动卸压阀也必须安装。

　　(1)温度仪表

　　根据《石油化工自动化仪表选型设计规范》[ 1 ]要求以标准信号传输的场合，应采用变送器。所以，我们选用的是测量和变送一体化的温度变送器，需要的温度范围较窄，要求不高，这里不再赘述。

　　(2)压力仪表

　　该系统同样采用标准信号传输，压力仪表也选用变送器。按照《石油化工自动化仪表选型设计规范》[1]中规定的：测量压力大于4 M P a 时，正常操作压力应为量程的1 /3～3/5。实际生产试验测量压力为10～40MPa,变送器的量程就选为0～70MPa。由于该装置投入使用后要进行大量的重复性试验工作，对变送器的性能要求较高。这里我们采用上海倍福公司生产的BF580J 精巧型压力变送器，它采用扩散硅压力芯体作为敏感元件，内置处理电路将传感器毫伏信号转换成标准直流电流信号4-20mA输出，它可以直接与控制器连接，实现系统对试验压力的实时监测;不仅如此，变送器采用的是一体化全不锈钢结构，具有极高的抗振性和抗冲击性，解决了现场环境恶劣和压力变化频繁的问题。