一種立式奧氏體不銹鋼壓力容器應變強化自動化控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及壓力容器控制系統(tǒng)領域，特別涉及一種立式奧氏體不銹鋼壓力容器應變強化自動化控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]奧氏體不銹鋼由于具有良好的低溫力學性能以及抗腐蝕能力，現(xiàn)已廣泛地應用于液氮、液氧、液氬、LNG等低溫壓力容器的生產(chǎn)制造過程。而應變強化技術是利用利用奧氏體不銹鋼材料的應變強化特性，通過對壓力容器整體產(chǎn)生一定塑性變形，從而提高材料的屈服強度，最終達到減薄壓力容器的厚度，減輕壓力容器重量的目的。
[0003]國外一些發(fā)達國家已陸續(xù)將奧氏體不銹鋼應變強化技術列入相關國家和行業(yè)標準。然而現(xiàn)行階段，我國只有少數(shù)壓力容器制造企業(yè)制定了企業(yè)標準，且其生產(chǎn)方法也相對落后，大多數(shù)企業(yè)還停留在依靠人工打壓、人工讀取壓力表、人工測量應變強化率的階段，具有勞動強度大，測量精度低、生產(chǎn)效率低等缺點。有些企業(yè)雖然已開發(fā)出一些自動化控制系統(tǒng)，但是大多數(shù)功能不夠完善、操作界面簡陋。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對上述技術不足，提供一種測量精度高，功能完善的立式奧氏體不銹鋼應變強化自動化控制系統(tǒng)。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:
[0006]本實用新型提供的一種立式奧氏體不銹鋼應變強化自動化控制系統(tǒng)，包括上位機
(14)、自動化控制加壓系統(tǒng)、壓力測量系統(tǒng)、容器環(huán)向應變測量系統(tǒng)、應變強化殘余容積測量系統(tǒng)。
[0007]所述自動化控制加壓系統(tǒng)包括加壓栗(2)、PLC(15)、D/A模塊(16)，變頻器(17);上位機(14)依次與PLC(15)、D/A模塊(16)，變頻器(17)、加壓栗(2)連接；
[0008]所述壓力測量系統(tǒng)，包括壓力表(12)、壓力傳感器(11)，所述壓力表(12)和壓力傳感器(11)均安裝在立式壓力容器(9)頂部。
[0009]所述容器環(huán)向應變測量系統(tǒng)包括鋼絲繩(8)、重物件(5)和拉繩位移傳感器(4);所述鋼絲繩(8)沿徑向水平纏繞在立式壓力容器(9)外側，鋼絲繩(8)的兩端通過重物件(5)提供預緊力，使得鋼絲繩(8)沿徑向水平纏繞在立式壓力容器(9)外側一周后兩端在立式壓力容器(9)側面水平交叉成一直線且與立式壓力容器(9)相切，水平交叉成一直線的鋼絲繩
(8)通過滑輪轉為豎直向下，鋼絲繩(8)兩端的重物件(5)分別與拉繩位移傳感器(4)連接，可通過拉繩位移傳感器(4)測量環(huán)向應變數(shù)據(jù)；
[0010]所述殘余容積測量系統(tǒng)包括稱四個稱重傳感器(6)，分別安裝在立式壓力容器(9)底座的四個角處。
[0011]所述管路系統(tǒng)包括:儲水槽(I)通過管路經(jīng)由加壓栗(2)與立式壓力容器(9)相連，在加壓栗(2)與立式壓力容器(9)之間的管路設有進水閥(3)，立式壓力容器(9)頂部設有排氣閥(1)，立式壓力容器(9)底部設有泄壓閥(7);
[0012]排氣閥(1)、泄壓閥(7)、進水閥(3)分別與PLC(15)連接;稱重傳感器(6)、拉繩位移傳感器(4)、壓力傳感器(11)分別與A/D模塊(13)連接，A/D模塊(13)與PLC( 15)連接。
[0013]所述上位機(14)通過組態(tài)軟件設置諸如強化壓力、保壓時間、設定環(huán)向應變值等重要參數(shù)傳輸給下PLC(15)，并通過PLC(15)控制栗、閥等元件執(zhí)行應變強化過程;另外上位機(14)組態(tài)軟件還可以通過讀取PLC(15)的相關寄存器來獲取傳感器采集數(shù)據(jù)。
[0014]所述加壓栗(2)為柱塞栗。
[0015]上位機通過組態(tài)軟件設置應變強化參數(shù)并發(fā)送至PLC(15)，而后加壓栗(2)將潔凈水升高壓力后通過進水閥(3)進入待強化立式壓力容器(9)，使得立式壓力容器(9)產(chǎn)生一定塑性變形。應變強化過程中，壓力傳感器(11)采集到的壓力數(shù)據(jù)，拉繩位移傳感器(4)采集到的位移數(shù)據(jù)以及稱重傳感器(6)采集到的重量數(shù)據(jù)依次經(jīng)過A/D模塊(13)、PLC(15)以及上位機(14)組態(tài)軟件的計算和處理，分別得到系統(tǒng)的實時壓力、壓力容器的環(huán)向應變值以及容積殘余變形值等數(shù)據(jù)。上位機(14)將數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC(15)的數(shù)據(jù)寄存器D，經(jīng)過D/A模塊16的處理進入變頻器17，從而最終控制加壓栗2的工作頻率，以達到控制系統(tǒng)加壓速率的目的。此外，還可通過組態(tài)界面保存應變強化過程相關曲線和報表。本實用新型結構設計合理，操作界面友好，功能完善，自動化程度高，采用容器環(huán)向應變值和強化壓力兩個參數(shù)作為奧氏體不銹鋼壓力應變強化工藝的控制參數(shù)，使得應變強化過程更加精確和安全。
[0016]本實用新型與現(xiàn)有技術相比有如下幾個優(yōu)點:
[0017]1.利用上位機組態(tài)軟件建立可視化人機界面、下位機PLC進行現(xiàn)場控制、A/D模塊采集數(shù)據(jù)等技術實現(xiàn)立式奧氏體不銹鋼壓力容器應變強化過程全程自動化控制，從而取代傳統(tǒng)的人工打壓、人工讀數(shù)、人工記錄的過程，極大地提高了工作效率和測量精度。
[0018]2.針對壓力容器立式打壓設計的容器環(huán)向應變測量系統(tǒng)能準確測量容器環(huán)向應變值，保證應變強化加工質(zhì)量。
[0019]3.系統(tǒng)自帶容積殘余變形值測量系統(tǒng)，能通過測量打壓前后容器的重量計算出壓力容器殘余變形值，為壓力容器科學生產(chǎn)提供依據(jù)。
[0020]4.采用容器環(huán)向應變值和強化壓力兩個參數(shù)作為奧氏體不銹鋼壓力應變強化工藝的控制參數(shù)，使得應變強化過程更加精確和安全。
[0021 ] 5.用組態(tài)軟件來設置應變強化參數(shù)，監(jiān)視應變強化過程，能顯示歷史、實時曲線，并能保存和打印實時歷史報表，人機界面簡潔友好，功能完善。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的簡易結構不意圖。
【具體實施方式】
[0023]如圖1所示為本實用新型提供的一種立式奧氏體不銹鋼壓力容器應變強化自動化控制系統(tǒng)結構示意圖，包括上位機14、下位機PLC15、配套A/D模塊13、D/A模塊16、變頻器17、儲水槽1、加壓栗2、壓力傳感器11、壓力表12、兩個拉繩位移傳感器4、鋼絲繩8、兩個提供鋼絲繩8預緊力的重物件5、四個稱重傳感器6、進水閥3、排氣閥10、泄壓閥7以及待強化立式壓力容器9。
[002