ϕ48~ϕ178高压水压试管机液压系统

　　1 前言

　　随着我国石油天然气业的快速发展,油井深度的不断增加,对管线管、流体管、油管、套管不仅需求量日益增加,而且钢级要求亦有很大的提高。这些管子在出场前很重要的一道工序就是进行高压水压试验。另外要开发高钢级的管子必须进行100%的高压水压试验。<48~178高压水压试管机是某研究所开发研制的钢管高压水压试验生产线。该试管机适用的钢管范围为48~177.8mm、长度6~15m、壁厚3.5~22.2mm,高压试验压力为110 MPa,最高频次160根/h。该生产线工艺布局合理、操作环境舒适、参数调整方便、工作中增压状态稳定、试压曲线平稳(压力波动50Psi),卸压稳定。这套高压水压试管机不仅有安全可靠的机械结构,而且有平稳高效的液压控制系统和电气控制系统。本文对该设备的液压控制系统的特点做以下阐述。

　　2 生产工艺对液压系统的要求

48~178高压水压试管机是两支钢管同时试压的高效试压设备。试压流程为下送料上试压方式,通过步进运输机将钢管从一个工位送到另一个工位,生产线中有冲洗、试压、空水工位。在冲洗工位完成钢管的一端对齐、冲洗、测长等功能;在试压工位完成对钢管夹紧对中升起向试压中心送料、充水头和排气头前进至预定密封位、径向预密封加压、充水排气、增压、保压、卸压、径向预密封卸压、充水头和排气头退回、钢管下降松开;在空水工位对钢管进行空水。步进运输机有两种步距:800mm和1600mm,均由液压缸驱动,它负责完成整个试压过程中的接料和送料,要提高整个生产线的节奏,步进运输机的运行必须又快又稳。为了提高生产线的工作效率,在试压工作的同时,步进运输机的一些动作仍在执行,该设备有很高的自动化水平。试压中心与送料中心有700mm的落差,试压时控制试压架升起的2个液压缸必须有700mm的垂直行程且必须同步,在液压系统中采用了分流马达控制满足了设备对同步举升的要求。管子试压时,两端的密封虽然采用的是大间隙密封,但间隙只不过10mm左右,为了延长装在充水头和排气头内密封圈的寿命,也为了避免试压架撞机架,试压架必须升起平稳快速、停靠准确,同时冲水头和排气头的前进也要平稳可靠。

48~178高压水压试管机的试压介质是乳化液,也就是说被试钢管中充满乳化液,靠外力压缩乳化液压力升高达到试压的目的。目前,液压泵和油阀的耐压已经比较高,而且性价比很好,因此我们采用油增水的方法,通过高压增压器来实现试验压力110MPa的高压。高压试管时,不仅要保压曲线平稳,而且要效率高。这就要求液压系统既要快速升压又要平稳卸压。该设备所试的最大管子直径为177.8 mm、长度15m,因此,快速充水、排气高压试管时密封可靠这一性能给液压系统又提出了更高的要求。