高效氣瓶外測法的研究與應用

摘要：氣瓶在檢測過程中，需要對氣瓶上的瓶閥進行安裝和卸載，所以瓶閥裝卸是氣瓶檢驗過程中的重要一步，現有的瓶閥裝卸機在裝卸瓶閥時，一次只能裝卸一支氣瓶，并且，在整個裝卸瓶閥的過程中都需要操作人員進行操作，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閥控制，每裝卸一次瓶閱都得操作幾次按鈕和氣動閥，操作非常繁琰，效率較低。目前主要是解決打壓速度慢，效率低的問題。節省了人力，增加了工作效率。

關鍵詞：外測法 瓶閥裝卸系統

一、引言

現有的技術狀況主要是單瓶位、純手工控制，水壓試驗過程如下：

（1）根據需打壓的氣瓶先后順序，逐只檢驗外觀、年限；

（2）將外檢過的氣瓶手動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內壁，無異常然后灌水，靜置、進行打壓；

（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，多瓶位自動瓶閥裝卸系統，氣瓶吊裝、稱重系統，密封試壓系統。

三、現有標準氣瓶內測法水壓試驗存在的問題

（1）首先根據所要進行水壓試驗的氣瓶進行卸瓶閥，一次只能進行1只瓶閥裝卸。

（2）卸完瓶閥后要進行氣瓶翻轉、倒水，人工拿水管對準瓶閥向里面注入高壓水流，沖洗氣瓶內部。

（3）以上步驟完成后，要進行灌水后靜置，需要相當長的時間等待氣瓶內部的水里氣泡消失，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，第二天才能進行打壓試驗，速度相對較慢

（4）打壓過程是通過高壓泵往氣瓶內逐步加壓，待壓力達到設定值225MPa時停止打壓進入保壓階段。

（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（以下簡稱外測法），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時數據，通過通信線路實時發送控制指令。

外測法工作過程：

（1）將需要進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”，再選擇手動或自動，點擊“啟動”，設備開始按照選項自動運行。

（3）設備首先進行一個翻轉動作，待翻轉超過氣瓶瓶體和水平面平行的位置點后，氣瓶開始整體向瓶閥方向下滑，進而使多個瓶位瓶閥基本成一條直線。

（4）整體框架繼續翻轉，各個瓶閥接觸到瓶閥方向校正塊后，進行一個旋轉動作，繼續下降瓶閥即進入裝卸瓶閥的卡具內。旋轉電機按照程序設定進行前后移動調整開始旋轉通過時間和扭矩控制，進行裝卸瓶閥的停止信號。瓶閥卸下后自動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，沖洗機構開始動作水管自動插入氣瓶進行沖洗。完成后，設備自動回復到起始位置。

（5）接著氣瓶開始灌水、稱重，開始進入到外測水套，進行水壓試驗。由于打壓過程氣瓶外部全部沒入水套內，并保持水套內無空氣進行打壓試驗，此時不論氣瓶內的水是否含有氣泡都無所謂了測量的是氣瓶膨脹時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個瓶位，大大提高了水壓試驗的效率，可滿足批量打壓要求。

外測法與現有技術相比有以下優點：

（1）提高效率，集成自動化控制

（2）以往的氣瓶內測法過程，人為因素干擾較大，灌水靜置時排氣泡時間較長，氣泡排不干凈對打壓結論影響較大。

（3）有專用的人機互動顯示屏和運行軟件，操作簡單，對人員的技術素質要求低需要較高的操作技術，普通員工簡單培訓即可上崗(4)多瓶位同時進行，大大提高了氣瓶打壓速度，為客戶縮短了氣瓶檢驗時間，可及時投入周轉使用，不耽誤生產。

該鋼瓶檢驗裝置主要有自動瓶閥裝卸系統、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，水槽的內部兩側均設有固定架,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，可直接對氣瓶進行淸清洗，無需再轉移到專門的氣瓶淸洗裝置上,并囯操作簡單、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程，有效提高打壓速度，通過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