高效氣瓶外測法的研究與應用

摘要：氣瓶在檢測過(guò)程中，需要對氣瓶上的瓶閥進(jìn)行安裝和卸載，所以瓶閥裝卸是氣瓶檢驗過(guò)程中的重要一步，現有的瓶閥裝卸機在裝卸瓶閥時(shí)，一次只能裝卸一支氣瓶，并且，在整個(gè)裝卸瓶閥的過(guò)程中都需要操作人員進(jìn)行操作，待裝卸瓶閥的氣瓶放在瓶位上，然后，操作人員人工對準裝卸瓶閥卡具，把卡具卡在瓶閥上，氣瓶的夾緊、放松都需要操作人員操作動(dòng)閥控制，每裝卸一次瓶閱都得操作幾次按鈕和氣動(dòng)閥，操作非常繁琰，效率較低。目前主要是解決打壓速度慢，效率低的問(wèn)題。節省了人力，增加了工作效率。

關(guān)鍵詞：外測法 瓶閥裝卸系統

一、引言

現有的技術(shù)狀況主要是單瓶位、純手工控制，水壓試驗過(guò)程如下：

（1）根據需打壓的氣瓶先后順序，逐只檢驗外觀(guān)、年限；

（2）將外檢過(guò)的氣瓶手動(dòng)放置在立式瓶閥機上，卸瓶閥、倒水、沖洗；

（3）然后用內窺燈查看氣瓶?jì)缺?，無(wú)異常然后灌水，靜置、進(jìn)行打壓；

（4）逐只水壓試驗完畢，將氣瓶放置到瓶閥機，倒水、上瓶閥。循環(huán)結束。

二、多瓶位氣瓶外測法試驗裝置主要系統結構

PLC控制系統，多瓶位自動(dòng)瓶閥裝卸系統，氣瓶吊裝、稱(chēng)重系統，密封試壓系統。

三、現有標準氣瓶?jì)葴y法水壓試驗存在的問(wèn)題

（1）首先根據所要進(jìn)行水壓試驗的氣瓶進(jìn)行卸瓶閥，一次只能進(jìn)行1只瓶閥裝卸。

（2）卸完瓶閥后要進(jìn)行氣瓶翻轉、倒水，人工拿水管對準瓶閥向里面注入高壓水流，沖洗氣瓶?jì)炔俊?/p>

（3）以上步驟完成后，要進(jìn)行灌水后靜置，需要相當長(cháng)的時(shí)間等待氣瓶?jì)炔康乃餁馀菹?，如水里有氣泡，打壓結果是不準確的，基本上相當于頭一天灌水，第二天才能進(jìn)行打壓試驗，速度相對較慢

（4）打壓過(guò)程是通過(guò)高壓泵往氣瓶?jì)戎鸩郊訅?，待壓力達到設定值225MPa時(shí)停止打壓進(jìn)入保壓階段。

（5）測量氣瓶外部尺寸，放壓后測量水位高度，根據水的體積計算氣瓶殘余變形量得出結論判定氣瓶合格與否。

（6）最后，合格的氣瓶進(jìn)行最后一步—倒水、裝瓶閥，水壓試驗結束

四、本外測法氣壓試驗裝置

外測法氣瓶水壓試驗裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)外測法），5瓶位瓶閥裝卸機構和倒水、沖洗機構集成為一體，PLC控制機構為遠程控制并采集實(shí)時(shí)數據，通過(guò)通信線(xiàn)路實(shí)時(shí)發(fā)送控制指令。

外測法工作過(guò)程：

（1）將需要進(jìn)行裝卸瓶閥的氣瓶放置到瓶閥機固定瓶位。

（2）在顯示器輸入相對應瓶閥裝卸瓶位序號，選擇“卸瓶閥”或“裝瓶閥”，再選擇手動(dòng)或自動(dòng)，點(diǎn)擊“啟動(dòng)”，設備開(kāi)始按照選項自動(dòng)運行。

（3）設備首先進(jìn)行一個(gè)翻轉動(dòng)作，待翻轉超過(guò)氣瓶瓶體和水平面平行的位置點(diǎn)后，氣瓶開(kāi)始整體向瓶閥方向下滑，進(jìn)而使多個(gè)瓶位瓶閥基本成一條直線(xiàn)。

（4）整體框架繼續翻轉，各個(gè)瓶閥接觸到瓶閥方向校正塊后，進(jìn)行一個(gè)旋轉動(dòng)作，繼續下降瓶閥即進(jìn)入裝卸瓶閥的卡具內。旋轉電機按照程序設定進(jìn)行前后移動(dòng)調整開(kāi)始旋轉通過(guò)時(shí)間和扭矩控制，進(jìn)行裝卸瓶閥的停止信號。瓶閥卸下后自動(dòng)由傳送帶翰送到設備的瓶閥收集盒，然后氣瓶繼續翻轉到最后限位位置，沖洗機構開(kāi)始動(dòng)作水管自動(dòng)插入氣瓶進(jìn)行沖洗。完成后，設備自動(dòng)回復到起始位置。

（5）接著(zhù)氣瓶開(kāi)始灌水、稱(chēng)重，開(kāi)始進(jìn)入到外測水套，進(jìn)行水壓試驗。由于打壓過(guò)程氣瓶外部全部沒(méi)入水套內，并保持水套內無(wú)空氣進(jìn)行打壓試驗，此時(shí)不論氣瓶?jì)鹊乃欠窈袣馀荻紵o(wú)所謂了測量的是氣瓶膨脹時(shí)水套內溢出的水的體積就可以計算氣瓶變形率了，省去了靜置的時(shí)間，加快了打壓速度。

（6）由于裝卸瓶閥和外測法水壓試驗都是5個(gè)瓶位，大大提高了水壓試驗的效率，可滿(mǎn)足批量打壓要求。

外測法與現有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）提高效率，集成自動(dòng)化控制

（2）以往的氣瓶?jì)葴y法過(guò)程，人為因素干擾較大，灌水靜置時(shí)排氣泡時(shí)間較長(cháng)，氣泡排不干凈對打壓結論影響較大。

（3）有專(zhuān)用的人機互動(dòng)顯示屏和運行軟件，操作簡(jiǎn)單，對人員的技術(shù)素質(zhì)要求低需要較高的操作技術(shù)，普通員工簡(jiǎn)單培訓即可上崗(4)多瓶位同時(shí)進(jìn)行，大大提高了氣瓶打壓速度，為客戶(hù)縮短了氣瓶檢驗時(shí)間，可及時(shí)投入周轉使用，不耽誤生產(chǎn)。

該鋼瓶檢驗裝置主要有自動(dòng)瓶閥裝卸系統、外測法試壓系統結構組成：

五、結論

本氣瓶沖洗功能的瓶閥裝卸機，包括氣瓶裝卸架、氣瓶裝卸裝置、翻轉架、氣瓶托架、氣瓶置放口、夾瓶裝置和PLC控制單元，其中，氣瓶裝卸架與翻轉架之間設有水槽，水槽的內部?jì)蓚染O有固定架,兩固定架之間設有主水路管道,主水路管道上設有與各氣瓶置放口——對應的噴水管，各噴水管上均設有噴水導向管。本氣瓶沖洗功能的瓶閥裝卸機，可直接對氣瓶進(jìn)行淸清洗，無(wú)需再轉移到專(zhuān)門(mén)的氣瓶淸洗裝置上,并囯操作簡(jiǎn)單、清洗效率較高。

外測法水壓試驗裝置的應用，省去了打壓氣瓶灌水后靜置排氣泡的過(guò)程，有效提高打壓速度，通過(guò)測量水套相對溢出的水體積，計算被打壓氣瓶變形量，判定氣瓶變化值合理有效。

文：何巖