自动控制的管材振动吹扫系统的设计及应用

发布时间：2022-10-05 10:03 热度：

　　李伟\李启坤2

　　(1.中国一冶冶建分公司自动化部，湖北武汉430080;2.太原工业学院4系，山西太原030000)

　　摘要：对管材进行安装前的吹扫，是提高并保持管道系统清洁度必须的施工程序，对管材安装前的严格吹扫，可以减少和避免系统调试和运行中的故障，缩短系统的调试周期，减少不必要的损失。自动控制的管材振动吹扫系统，是在保证工艺要求，总结施工经验的基础上，对传统吹扫设备进行改造升级，引人PLC控制系统，实现管材吹扫的自动化。系统包括由以PLC、电控箱及其他测量、控制、调节设备组成的控制系统;压缩空气系统;振动系统等几个子系统组成。该系统的应用可提高管材吹扫的效率，提高环保系数，増强人员的安全性，提高管材冲洗的质量。

　　关键词：管材吹扫;PLC自动控制;振动

　　〇引言

　　在施工中对管材进行安装前的吹扫，是保证安装质量的一个重要的施工步骤，由于一些管材的管径不大，吹扫很不方便，对于一些内部污物的清理很不彻底，给后期的管道清理、试车及生产带来隐患，而且早期发生的故障往往都很严重，甚至会给设备带来致命性的损坏。管材在安装前的吹扫，可以减少和避免系统调试和运行中的故障，缩短系统的调试周期，减少不必要的损失。为了解决这个问题，加快施工速度、提高工作效率、提高施工质量、节约人工投入、提高施工安全系数，研制出自动控制的管材振动吹扫系统。增强环保系数，根据管道吹扫的特点和工艺要求，在现有设备的基础上，引入PLC控制系统，研制出自动控制的管材振动吹扫系统。

　　1冲洗方法

　　安装前对管材的吹扫，一般是采取压缩空气吹扫的方法，由于管材的直径及材质及管材受污染的程度不同，对管材的吹扫也有一定的区别，施工中的控制也有难度。根据工艺特点和要求，为了保证施工效果，对管材的冲洗采用压缩空气吹扫的方法，吹扫过程中采用PLC自动控制，并对吹扫气体调压和调节流量，提供间歇或连续的吹扫气流，并对被吹扫管材施加一定的振动，这样会起到很好的作用。自动控制的管材振动吹扫系统由PLC控制，由空压机提供吹扫空气，吹扫空气进入储气罐，经管道连接提供给振动架上的被吹扫管材。

　　吹扫空气在经过管道的过程中通过阀门的调节，提供间歇或连续的吹扫空气，并对吹扫空气的压力、流量进行调节;PLC对吹扫时间进行控制。同时把被吹扫的管材放置在振动架上，在吹扫的过程中使振动架产生振动，以便达到更好的效果;在被吹扫管材的出口处设置洁净度检测装置，检测数据传给PLC，由PLC判断吹扫的效果并决定吹扫的时间。

　　2自动控制的管材振动吹扫系统的组成

　　根据管道吹扫的特点和工艺要求，在现有设备的基础上，引入PLC控制系统，研制出自动控制的管材振动冲洗系统。如图1所示，自动控制的管材振动冲洗系统，由以PLC、电控箱及其他测量控制调节设备组成的控制系统，压缩空气系统，振动架几个子系统组成。

　　(1)在工作时，PLC通过电控箱的电气控制电缆对仪表、阀门等实施控制，达到对系统控制的目的。

　　(2)液压冲洗的压缩空气系统，给吹扫系统提供压缩空气，其组成为空压机，空压机产生的压缩空气通过切断阀进入储气罐储存，储气罐通过压缩空气管道连接到待冲洗管材前端的可拆卸冲洗管道。压缩空气管道上安装有切断阀、流量测量仪、压力测量仪、温度测量仪、调节阀、切断阀，PLC通过这些设备来控制与调节压缩空气的通断、流量、压力、温度。

　　(3)振动架系统加圈2所示：，振动架有4、条弹黉支腿，每条支腿中间安装弹黉，支腿上部是振动架架体.，架体两边的边框上有振动挡块，挡块的作用是防止待吹扫管材大幅的摆动，架体的下面装有振动电动机，由PLC控制产嗓规定頻率和振幅的振动，着动待冲洗營翁振动，加快对營材—扫。3自动控制的管材振动吹扫系统的使用方法崳

　　1()对未安装的管材进行清洗，一般是采用压缩空气吹扫方法进行，将待吹扫管材放置振动架上，两端连接对应的软管，操作PLC开启压缩空气系统，按照操作要求对管材进行吹扫。同时控制振动架的振动电动机产生规定频率和振幅的振动，达到快速吹扫的目的，并提高吹扫的质量。吹扫完成后，PLC自动控制停机，拆掉待吹扫管材上嵍杂Φ娜砉埽完成吹扫。

　　(2)在对已安装的管道进行吹扫时，根据系统的功率等具体情况，确定吹扫回路，将待吹扫回路和自动控制的管材振动吹扫系统的软管连接，形成完整的吹扫回路;在吹扫时不需要振动架，但是为了彻底清除粘附在管壁上的氧化铁皮、焊渣等杂质，在冲洗过程中根据需要用木锤、铜锤、橡胶锤沿管线从头至尾进行一次敲打振动;也可以在吹扫回路上安装使用振动器，由PLC控制产生规定频率和振幅的振动达到彻底清洗的效果。

　　4结语

　　娮远控制的管材振动吹扫系统，是对传统管材吹扫方法和设备系统的整合和技术升级，引入PLC控制系统，将管材吹扫的电气控制及其他测量控制调节设备组成的控制系统、压缩空气回路、振动系统等几个子系统纳入PLC的管理之下，实现统一管理。系统集成度比较高，可实现全面、及时的控制;系统自动化程度高，可实现管材吹扫过程的自动化，减少人员的投入，减少人员的劳动强度;系统控制效率高，控制精度高;系统可适应不同液压系统的吹扫施工过程，适应程度高，推广性强;系统可实现精准控制;系统可拆装，实现重复使用。该系统的适用性较广泛，并可对系统进行改造和升级，比如增加冲洗液储罐可将系统改造成液压冲洗系统。

　　在系统设计制造完成后，经过几个工程的试用，发现了系统的不足，并进行改进，进一步完善了系统，取得了较好的社会和经济效益，事实证明该系统具有一定的实用性，具有一定的应用和推广价值。崳姡