SY-型全自动油管试压机

1、SY-IV型全自动油管试压机产品说明书水星洛阳水星加工清洗工程有限公司二00三年八月目录1、 概述（1 ）2、 试压机的主要技术参数（1）三、试压机性能及特点（1）四、试压机的结构形式及工作原理（5）五、电器自动检测与控制系统（7）六、试压机安装的配套要求（12）结束语（13）一、概述洛阳水星加工清洗工程有限公司系奥地利独资的高科技企业，是以生产石油机械设备为主的专业厂家。公司汲取国内外同行业的优点，辅以独特的先进技术，研制开发了SY-IV型全自动油管试压机。该试压机是对油管进行试压检测的专用设备。它是在其前身SY-I型、SY-II型、SY-IH型试压机基础上的改进型。它继承了前三型试压机的优

2、点，结合用户在使用 过程中出现的不足而开发的一种适合油田现状的、现代化的第四代油管试压设备。该机试压 过程全部由工业计算机+PLC检测与控制。自动化程度高，试压速度快，操作安全可靠。二、主要技术参数1、使用范围：2、试验压力：3、保压时间：4、试压介质：5、拧扣速度：6、非注水端试压拖车行走速度:7、注水端试压拖车行走速度：8、平均试压时间：9、油管上紧力矩：10、油管拆卸力矩：11、系统装机容量：12、设备尺寸（长X宽X高）：13、试压油管长度范围：14、注水端试压拖车行程：15、非注水端试压拖车行程：16、气源要求：2? 油管、2? 加厚油管、3油管<40Mpa （可根据用户要求另行

3、设计）060 （可调）常温清水，过滤后的循环水< 62r/min空行程时为：< 0.4m/s（可调）接近油管时：0.12m/s（可调）0.12m/s1分1分20秒/根（保压时间10s）600N.m2424N.m （可调）2424N.m32KW15827mmx 1600mm x 1360mm7800mm 9800mm750mm2700mm>0.5MPa的干燥洁净压缩空气三、试压机的性能特点该设备具有试压速度快、自动化程度高、运行可靠、使用维护方便等优点 具体特点如下:（一）可靠性保证方面：1）采用普通电机上卸扣系统采用普通电机控制上、卸扣扭矩，由 PLC自动控制上、卸扣速度。上

4、扣先快后慢，力矩 由小到大，卸扣时先慢后快，并以最大扭矩卸扣，减少了对丝扣的磨损。2）可靠的自动导向装置试压头小车采用自动导向装置，极大地提高了试压头与被试油管的对中性，提高了认扣率。降低了油管接箍和丝扣的损坏率。该装置全部采用优质合金钢材料制造并进行表面渗氮 处理，经久耐用。3）自动浮动对中装置为试压小车特别研制的自动对中浮动装置，可自动调整试压头与被试油管同心度，防止弯曲油管试压、上扣过程中咬坏丝扣现象，延长了试压头的使用寿命，提高了油管的合格率。4）变频器控制的试压行走小车无级调速系统试压机小车通过进口变频器调整前进速度，快速前进和后退时为0.4m/s,接近管端时可降低前进速度（可调）至

5、0.12m/s,即减少了油管试压时对油管的冲击，又缩短了小车的回程 时间，提高了油管的试压速度。5）完善的故障诊断功能当本机有故障时，计算机会自动报警并提示故障信息，以便维护人员快速排出故障。6）多级的安全保护1、具有高压水路自动保护，当高压泵启动达预定时间30秒后不停机，这时计算机就向卸荷阀发出指令，使卸荷阀卸荷，保证了由于其它元器件失灵而可能出现的压力超标现象， 保证了设备的安全。2、检测采用进口扩散硅压力变送器，精度为 0.5级保证了压力检测的准确性，减少了误 差。3、压力控制采用双重保护。4、电气设备具有过压、过载、短路、接地等保护。5、软管及电缆全部采用 德国原装进口拖链 进行防护，

6、即减少了噪声，又保证了工人的生 产安全。7） PLC独立控制方式在工控机不用或出现故障时，本机也可脱离计算机正常运行，完成全部试压功能。8）高度集成化的专用加压装置(1)将高压泵、低压注水泵、单向阀、卸荷阀及高低压检测装置、低压注水过滤装置、 高压注水过滤器、高压泵用水箱、低压水箱全部集成安装在一个防护柜内，极大减少高压泵 的噪声，保证了安全生产。(2)对低压注水采用三级过滤装置，对高压注水采用 进口通过式过滤器，过滤精度可达 20o极大的提高了单向阀、卸荷阀、高压泵的使用寿命。(3)由于低压水箱高于注水泵，克服了以往低压泵由于底阀漏水而不能工作的现象。(4)低压时以25t/h大流量泵迅速向油

7、管供水，高压时用高效的柱塞泵以 19L/min的流 量打压。以2? 油管为例，低压注水只须5秒，高压注水只须4秒，完成全部注水只须约10 秒左右，效率极高。(5)具有水位自动显示、自动上水、高压水低位报警功能。9)自动定心夹紧装置为了可靠地夹紧油管，采用了增力夹钳装置，夹紧时使油管自动对中，夹紧力大，夹紧 可靠，夹紧力可达24.5KN,可适合3、2?、2 ?加厚油管的试压，而不用调整。夹钳牙 块采用优质工具钢制造，硬度高，使用寿命长，更换方便。(二)自动控制的先进性方面：1)先进的微机全程检测控制方式采用“工业控制计算机+PLC”构成测控系统，系统运行不仅安全可靠，而且扩展调整灵 活。工业控制

8、计算机预设网络接口，可方便的实现联网功能，可与上位机及服务器方便的组 成管理网络，管理部门可直接查询现场的使用工况。2)实时动态显示采用工业控制软件设计计算机监控程序，通过动画、曲线、文字、数据对整个试压过程 进行显示(压力、合格数、不合格数、油管的规格及状态等)，同时对试压过程中出现的问题 进行声光报警，便于及时发现故障。3)独特的工控机鼠标点动操作方式采用三维动画将显示试压机的全部试压过程。并将 全部的操作按扭设置在监视器上，点 动鼠标即可完成全部操作。而不是只将 工控机当显示终端使用。这是我公司所 独有的技术。4)采用包扭矩输出控制装置目前控制扭矩的方法有多种，但归根结底只有两种电流控置

9、法、电压控置法。由于 油管修复厂设备较多，电压波动较大，特别是刚上班和临近下班时，往往使试压设备不能正 常工作，出现上不紧扣或上死扣的现象。采用进口传感器，由我公司特别研制的恒扭矩输出控制装置，采用两台电量变送器分别检测扭矩电机的电压、电流信号并输送到计算机，通过 计算机计算为恒定扭矩输出。可解决目前油管修复厂在试压过程中普遍存在的过扣和欠扣的问题。5）采用上卸扣速度力矩测控系统由我公司开发研制的上卸扣速度、力矩控制系统，全部采用进口元器件组装。可同时实 现对上扣过程速度和力矩的控制，控制精度高，并具有抑制电网电压的波动、力矩电机冷热 温度自动补偿等功能，有效的解决了电压波动影响了力矩变化的问

10、题。（三）提高生产效率、多功能方面：1）独特的试压接头快换结构在油管试压过程中，因被试压油管的直径不同，需经常更换不同规格的油管接头，但传 统的方法是在现场用管钳进行接头更换，这样劳动强度不但大，而且停机时间长，大大的降 低了生产效率，还存在着安全隐患。我公司研制生产的系列快换接头，采用优质不锈钢材料 并进行表面渗氮处理，强度高，耐磨性好，寿命长，更换方便，更换时可快速完成，极大地降低了工人劳动强度，减少了停机时间，提高了生产效率。经过华北油田第五采油厂、华北 油田第三采油厂，胜利油田东辛采油厂、东辛采油厂新大管具公司、长庆油田第三采油厂等 用户使用，得到了好评。此项技术已申请国家专利，申请

11、专利号为00202130.&2） 一套试压机可用于多种规格的油管试压采用不同快换接头装置，可适应于不同油管的试压要求，这时只需将鼠标在工控机上点 击相应被试油管按扭（3、2?、2 ?加厚），即可进入该规格油管试压程序。（四）方便油管管理方面：报表及打印对各班的试压结果进行储存，包括各班的试压总数，油管的规格等，并按班次、日、月统计输出生产报表。所有数据可保存 3年，以备以后查询。（五）绿色环保方面：1）新型缓冲装置采用新型的缓冲装置可实现油管的软接触，使油管的噪声降为最低，这样既保护夹钳及 设备，又改善了工人的劳动环境。2）控水装置安装在下料管架的控水装置可使油管的水流入水槽内，这样即

12、可以保持工作现场环境， 又节约了水源四、试压机结构形式及工作原理1、基本结构形式（见下图）：（1）加压装置、（2）旋转密封装置、（3）注水试压拖车、（4）自动浮动对中装置、（5）快换接头装置（6） 自动导向装置、（7）自动定心夹紧装置、（8）缓冲装置、（9）油管试压防护罩装置（10）油管、（11）测 控系统、（12）上、卸扣装置、（13）非注水试压拖车车、（14）底座总成。该全自动试压机基本配置主要有以下几部分组成：1）电动上卸扣机（最大扭矩 2424N.M）2）恒扭矩输出控制装置（进口件组装）3）自动喷漆标识装置（选配件）4）注水试压拖车（自动浮动对中装置、变频调速驱动等）5）注水试压头总成

13、（自动导向装置，快换接头，主轴等）6）非注水试压头总成（自动导向装置，快换接头，主轴等）7）底座总成（水槽，导轨，托链支板，高压管支板等）8）光电管检测装置9）接近开关检测装置10）自动定心夹紧装置（气缸力200,气源0.5-0.7Mpa）11）缓冲装置12）过滤装置13）油管试压防护罩装置14）拖链装置（采用德国原装进口）15）水路系统（加压装置、管路管件）16）气路系统（电磁阀、气缸、气路管件等）17）自动测控系统18）电气系统（控制柜）19）控水装置20）油管自动识别装置2、基本工作原理：待试压油管由主传输线通过自动识别装置识别后， 由机械手分选送到不同的存料管架上， 由下料机械手送至付

14、传输线，油管传输至传输线端部，由接近开关发讯后，机械手将油管上 到待试压管架，上料机械手将待试压管架上的油管送到试压线上，此时启动自动定心夹紧装 置延时后自动夹紧。同时低压泵起动，两端试压拖车前进，通过导向装置使油管自动对中进 行上扣；待两试压拖车上扣达到预定扭矩后，扭扣电机自动停止；同时低压泵停止供水，高 压泵起动，向油管注高压水，达到待定压力后，高压泵自动停机，进入保压状态，达到试验 预定的保压时间，卸荷阀自动放水泄压。两端试压拖车边卸扣，边退到原始位置后自动停车。 此时，自动打开自动定心夹紧装置，由下料机械手将油管放到下料管架，这时控水机构将油 管的一端顶起进行控水，控水完毕后。自动标识

15、喷漆装置起动，同时根据油管的类型（合格、 车扣、换接箍、报废）进行自动喷漆后，由机械手将油管送到主传输线进行下道工序，自动 或人工分检，试压过程即告完毕，进入下一个循环。五、电气自动检测与控制系统（一）自控系统的可靠性保证：试压机的自动控制系统采用目前国际流行的 DCS （集散控制系统）作为系统设计的指导 思想，在设计选型及制造过程中完全遵循国际通用的安全标准进行设计，确保系统运行的可 靠及安全，并且采用了多级的保护措施，保证系统的可靠性。系统主要的监测环节包括：1）电机的电压、电流控制3） PLC工作状态监控3）试压压力检测4）丝扣泄露量检测（可选）5）电机扭矩检测6）小车行走位移量精确控制

16、7）整机工作过程的全动态监控系统主要保护环节包括：1、工控机主机部分采用进口 UPS电源保证供电质量。采用EVOC （研华）工控机箱屏蔽电磁干扰。工控系统采用冗余配置，由2块硬盘组成RAID0冗余系统，确保整机系统的高可靠性。 确保系统数据的安全。2、电控部分采用OMRON或SIMENS公司出品的PLC,所有的输入及输出点均采用继电器方式， 保证PLC动作的可靠。所有的光电开关均采用进口防水、防污光电开关，保证信号动作的可靠性。信号传递采 用屏蔽电缆方式传递。减少系统的电磁干扰。电磁阀全部采用24V直流供电，保证人身安全。试压系统选用进口压力变送器，精度达到 0.5%,保证试压系统的安全。（二

17、）自控系统的先进性：1）米用DCS模式设计：集散控制系统的核心在集中控制，在试压系统中的核心控制部分工控机可完成所有的工 作过程。计算机控制系统可实现油管动态跟踪显示，动态反映油管的位置，实时显示试压时 间、试压压力、保压时间、试压合格、试压不合格、试验压力、试压总数量、当班试压合格 数量、当班试压不合格数量、试压压力超限报警、试压不合格报警显示、扭矩达到给定扭矩 显示、当天报表打印。手动备用按钮具备计算机控制的部分功能，不具备报表打印、当班试 压合格数量、当班试压不合格数量、保压时间、试压压力超限报警功能。集散系统的另一个特点是分散控制。系统采用的是 PLC作为底端的控制核心，可以完全 脱离

18、开计算机工作，通过手动或自动方式来完成整个的试压过程，但是 PLC不具备高端的统 计和处理功能。2）专家故障帮助系统：系统具有自动报警功能，在设备出现故障的时候可自动通过声光的方式进行报警显示， 我公司的工程技术人员已经预先制作好了专家故障帮助系统，这时计算机会根据报警的状况，从故障系统中提取出相应的故障原因及相应的解决方法，方便处理人员及早的解决问题。控制部分硬件特点：1）控制柜采用欧洲标准的型材电控柜，接地安全可靠，符合国家长城认证标准。确保操 作人员的人身安全。2）电脑操作台采用钢型材制作，手动按钮设计在操作台中，操作人员可以在不离开工控 机的情况下进行操作，保证人员操作的简便、可靠，减

19、少操作人员误操作的发生。4） PLC及核心控制部件与执行元件全部采用进口器件，保证系统可靠性。4）采用纯平的19英寸的大屏幕显示器，保证组态画面的显示完全，尽可能的模拟现场 的工作状态。4）工控机采用PENTIUM 4的核心处理单元，可方便的实现组态的全三维展示。5）采用双硬盘冗余配置，确保系统及统计数据的安全。6）小车行走采用变频器无级调速，避免碰坏丝扣。控制部分的软件特点：1）采用国家一流的专用组态软件进行组态，软件的兼容性、安全性、可升级性均有良好 的保证。无论从功能上和安全上绝对不是自己开发的软件可以比的。2）计算机的操作安全为不同的操作人员设计了不同的操作权限，每个操作员拥有自己的操

20、作密码和操作权限，操作员每天的操作过程均有记录，以便于系统的维护和运行情况分析。3）控制软件采用智能化处理，计算机启动后，自动进入操作界面，操作员根据自己的密 码登录后，可在自己的权限范围内进行任意的操作和监视，无操作密码的人无权启动运行设 备，防止非操作人员的误操作现象。4）具有强大的报表功能，可根据厂方的情况，由我们编制出各种各样的报表，方便领导 的审查。5）标准的WINDOWS2000操作系统，可方便的添加外围设备（打印机、扫描仪等设备）6）控制软件具有联网功能，方便领导在足不出户的情况下便可监测到现场的生产过程。试压动作监控画面:组态控制主界面:包一 封府| |不停止中二君I"

21、;何卫兵*5卡 -诂口也五宙捱报表显示页面:推票女单：A£i：口D 1 3 3 4MX 1* hl1T1E工口口£。5 1记 200206/07 2O02/OB/08 厂丁 2"5 .加检而57n 2：'U2.rC5,a2 2002/05/33 2002/05-' 4 2002/06/ 6 2QP?：炖nq 2 -02, h5 17二3rl'- rwJlsZJi 17Z05J13KK好leOG电值叫能 33333333343-3Ti d u ri- 5 UD ? B J- 3 R7J,.,.4-.1 :.-.;.<!;.Jgr'4:dfil 口 ： 1 拉破忖|*. :一演子