PCCP钢筒密封性水压试验设备的改进的探讨

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【摘要】文章从结构上分析了pccp钢筒密封性水压试验设备构成特点，并从降低设备投入成本、减小设备占地面积、方便生产等方面，对改进方式进行了探讨。

【关键词】PCCP钢筒；水压设备；改进

1　当前钢筒水压设备的构成特点

钢筒水压设备主要由内胆、水路系统、气路系统、上压设备、储气罐、水罐组成。

PCCP钢简直径在600～4000，长度在5-6m，体积比较大，在对其实施检查和补焊时，就需要在内胆周围设置是用于检查钢筒全部焊缝及补焊操作的安全钢架工作平台，平台与内胆的间隙一般在10cm左右，保证即能方便放置钢筒，又便于工人对焊缝的检查和补焊，一个内胆就对应着要建立一个钢架平台。

内胆用的是全钢构成的圆柱体，因为钢筒的焊缝纵向上是覆盖整个管身的，为保证对每条焊缝都能检验到，所以内胆的长度必须与钢筒长度相同，要求了一种长度钢筒，就必须对应相应长度的内胆。

内胆外径要略低于PCCP钢筒上插口的内径，一般为2cm左右，这样的目的是即保证了钢筒每一处焊缝，都能作到与有压的水接触，得到检验，同时又保证了用水量不大，缩短了充水的时间，增加了充水的效率，缩短了工作的时间，但同时这也就要求了每种管径的钢筒在直径上对应者一种管芯。

内胆的内部是中空的，里面焊接这纵向和环向的加强筋板，水路系统和气路系统从内胆底部进入内胆。底部有进水口和出水口，分别由阀门控制，阀门采用的是单向阀和蝶阀；顶部有安全阀、排气口；内胆钢板厚度要据计算设计。

内胆与钢筒问要形成密闭的空间，以保证试验介质水不得泄露，空间中内得到充足的水压供检验使用，对空间的封闭，在内胆顶部采气囊与钢筒插口接触，通过气压膨胀气囊，填充插口与内胆芯之间的间隙，在一定压力下保证对水的密封性；在内胆得底部采用的是胶圈式，利用钢筒的自重挤压胶圈，胶圈变形后填充在钢筒承口和内胆底部间隙，挤压造成的压力对水进行密闭。

2　钢简水压设备的改进

2.1　改进的分析

机械平台的建立，其根本其实也是围绕着内胆来建造的，若是改变了内胆得数量或体积，则即可降低平台空间上和数量上的建立。内胆得改变包含两方面，一方面是内胆得直径，另一方面是内胆得长度。

如果缩小内胆直径，内胆与钢筒问的间隙就会增大，虽然减小了内胆体积，但真个设备所站空间因钢筒的存在，并能太多减少，同时因为水的填充空间的增大而会增加用水量，延长充水时间，降低工作效率，此不可取。

如果将内胆改成组合式，由多个标准块构成，根据不同钢筒口径大小，可组合成不同直径的内胆，此方法即可减少设备数量，降低设备占用空间，同时不影响上水试压效率，但是通过组合实现不同直径，且要保证其密封性，实现的技术难度太高，成本则较高，所有野不可取。

对内胆得长度进行改进，将内胆的长度根据PCCP钢筒标准要求，制作成组合式的内胆，可根据需要，组合成5m长内胆或6m长内胆，并且两种内胆只需要一个平台、一套水路系统、气路系统、上压稳压设备，经过分析此方法可行。

2.2　改进的方案

内胆根据标准要求，分别需要适应5m、6m两种长度的钢筒使用，在以往的设备中是制作两个对应长度的内胆，现在将两个合为一个。

该内胆由一个主胆和一个附胆组成，主胆，是一个长度适应于5m钢筒水压试验内胆，其构成如同常规的钢筒水压内胆，有独立的水路系统、气路系统、对钢筒插口段实施密封的气囊设置、对承口端实施密封的橡胶圈槽的设置，唯一不同的是在内胆顶部内置一个法兰盘，法兰盘的厚度根据设计需要计算，法兰上在环向当间距的开着一定数量的连接孔，并根据孔的数量配备着相应的螺栓，在对5m钢筒水压试验室，该法兰没有起到作用，并且也不会对试验造成任何影响；附胆，是一个1m长的内胆其构成也如同一个常规的钢筒水压内胆，有着自己相对独立的水路系统和气路系统，唯一不同的是，在它的底部，简体内设置一个法兰，法兰厚度与主胆相同，法兰孔与主胆的数量和位置一一对应，当需要进行6mPCCP钢筒水压试验时，通过法兰将其连接，连接的密封采用法兰橡胶垫，组合成6m内胆，联通两者的水路、气路系统，即可完成6mPCCP钢筒水压试验。

2.3　改进后的操作方法

2.3.1　对5m长的PCCP钢筒进行水压试验，

以主胆为试压内胆，在内胆顶部安放好密封气囊，在底部安放好密封胶圈，吊钢筒从上往下，将其套置于内胆外部，完成钢筒的吊装。

对钢筒试压空间实施密封，承口部分因受钢筒自身的重力，会对内胆底部胶圈挤压，钢筒放置到位后自动完成密封，插口部分开启气囊气阀，气囊扩充，完成对钢筒插口部位的密封。

开启排气阀，进水阀，关闭出水阀，注水，排气阀出水时，关闭排气阀，启动上压泵上到设计压力，自动停止，恒定保压，完成整个试验所需的进水充压的过程，可进行后续工作。

2.3.2　对6m长PCCP钢筒进行水压试验

首先在主胆上安装附胆，利用吊钢筒的天车，将附胆吊起，放置于主胆顶部，放置时将法兰孔对置齐，并在放置前先安放好密封用的橡胶垫圈，放置好后，将螺栓分别插入，套好，依次按序上紧，确保两内胆连接牢靠，密封不漏，将附胆的气路系统和水路系统与主胆的连接在一起，分别安放，主胆底部位的橡胶圈和附胆顶部密封气囊，完毕后开始吊装钢筒。

钢筒从上致下，套装在主胆和附胆外，钢筒承口段的密封利用主胆的橡胶圈完成，具体如上，钢筒插口段的密封采用附胆顶部气囊完成，具体如上；密封完毕后，开始注水、上压、恒压，完成整个试验所需的进水充压的过程，其他与常规钢筒水压试验相同。

3　结语

通过上述的改进方案，PCCP钢筒密封性水压试验设备将会有如下两个主要的优点：

3.1　大幅度降低了钢筒水压设备种类，将钢筒水压设备由标准规格的36种，将为18种，使生产得到便利。

3.2　大幅度降低成本，在覆盖全部标准规格管材的生产中，设备投入可降低约40％，生产场地占用面积可节约约50％。