[实用新型]一种奥氏体不锈钢压力容器应变强化控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及低温及常温压力容器设计制造领域，具体涉及一种基于前馈+PID反馈组合控制策略的应变强化控制系统，其可以使奥氏体不锈钢压力容器的应变强化实现生产自动化，更加高效安全。

背景技术

在工业生产中液氮、液氩、液氧、液氢等低温液化气体中被广泛运用，而低温绝热容器依旧是低温介质的主要贮存及运输设备。奥氏体不锈钢在常温和低温下都具有优良的塑性、韧性等综合力学性能和良好的耐腐蚀性能，因而被用作低温绝热容器的主要制作材料。虽然我国不锈钢的产量居世界第一，但是由于短缺镍与铬金属，每年我国都需从国外进口大量的优质不锈钢材料。

奥氏体材料本身具有较大的冷加工潜力，通过严格的应变强化工艺显著可以提高材料的许用应力，利用奥氏体不锈钢应变强化技术制造的低温容器，重量通常可以减轻20%-50%，容重比可下降50%左右，而在低温环境下该容器仍能安全服役，这就达到了轻型化设计的目的

关于奥氏体不锈钢容器应变强化技术国外已经列入相关标准，在国内仍处于起步阶段只有少数相关企业制定了企业标准，生产方法也比较落后，仍旧靠人工打压，不仅劳动强度大而且经验依赖度很高。总体来讲在生产过程中主要有以下问题：一是应变强化对容器增压速率有精确的要求，目前手工打压无法控制打压速率；二是生产数据完全靠人工读取记录，不仅精度无法保证而且效率低下；三是强化是否完成完全需要凭借丰富的相关知识和经验来判断，局限性很高。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可实现生产自动化且更加高效安全的奥氏体不锈钢压力容器应变强化控制系统。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种奥氏体不锈钢压力容器应变强化控制系统，包括容器、与容器相连的管路系统、与容器相连的测压系统、与容器相连的测形变系统、给所述管路系统增压的增压系统，所述测压系统、测形变系统、增压系统均与控制柜相连。

所述管路系统包括与水源连接的常压管路以及与容器相连的高压管路，所述常压管路通过增压泵与高压管路连接，所述常压管路上设有流量传感器，所述高压管路靠近容器一端朝外依次设有用于排水的卸荷阀、单向阀、耐震压力表以及安全阀。

所述增压系统包括所述增压泵、无极变速装置、变频电机，所述无级变速装置分别连接所述增压泵和变频电机，所述控制柜控制所述变频电机的转速。

所述测压系统包括第一压力表、高压球阀、压力传感器，所述高压球阀与容器相连的管路上设有所述第一压力表和压力传感器，所述压力传感器与控制柜相连并发送所测得容器内压力数据。

所述测形变系统包括钢卷尺和拉绳式位移传感器，所述钢卷尺环绕于容器外侧壁上，所述拉绳式位移传感器与钢卷尺相连并将测得的变形数据发送给所述控制柜。

所述增压泵为柱塞泵。

（三）有益效果

本实用新型相比较于现有技术，具有如下有益效果：其结构设计合理，可以精确读取测量数据，集前馈控制与PID反馈控制于一体，可以精确控制强化速度，使之符合标准。

附图说明

图1是本实用新型的奥氏体不锈钢压力容器应变强化控制系统的总流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示的为本实用新型所述的一种奥氏体不锈钢压力容器应变强化控制系统的总流程图，系统的压力介质是水。

强化实验前检查整个系统是否连接正确。水箱内存有洁净水，为控制系统提供水源，水经过流量传感器8由常压管路进入到增压泵13后输出高压水源，流量传感器8可测量瞬时进水量以及累计进水量并将数据发送给控制柜16，增压泵13为柱塞泵，最大输出压力为9MPa，最大流量为2000L/h，柱塞泵13由变频电机15驱动，活塞做往复运动，可不断抽取水箱中的水并输出，高压水经单向阀9进入容器1，从而实现增压功能。变频电机15的转速由控制柜16控制，从而控制柱塞泵的打压速率。无级变速装置14可手动粗调柱塞泵的工作速度。

单向阀9的作用是只允许介质进入容器，防止介质回流，实现容器稳定增压并保压的功能。为便于监测高压管路压力，高压管路上装有耐震压力表11；为防止意外情况发生，高压管路上装有安全阀12，例如：安全阀的额定压力为10MPa，开启压力为7MPa；为便于在强化生产完成后泄压，在单向阀9与容器1间装有卸荷阀10，卸荷阀10为高压球阀，打开卸荷阀可将容器中的水排出。