[发明专利]一种奥氏体不锈钢低温容器应变强化加压装置及加压方法

说明书

技术领域

本发明涉及奥氏体不锈钢低温容器加工领域，同时涉及工业自动控制技术领域，属于装备自动加工技术范畴。

背景技术

用来储存低温液体的容器称为低温容器，奥氏体不锈钢低温性能良好，可用于制造低温压力容器。同时，奥氏体不锈钢本身也具有显著的低温应变强化特性。所谓应变强化特性，是当奥氏体不锈钢承受一个大于屈服强度R_P0.2的拉伸应力σ_k时，卸载后会产生永久的塑性变形；当再次加载时，在应力小于σ_k范围内，应力应变保持弹性增长，相当于增加了材料的低温强度。与常规设计方法相比,采用应变强化技术设计奥氏体不锈钢低温容器内容器,可减小容器设计壁厚,减轻容器重量,降低重容比,减少容器制造与运输过程中的能耗。应变强化奥氏体不锈钢低温容器在成形和强化过程中要用高压液体使焊接好的容器产生不超过10%的永久塑性变形,过量的永久塑性变形会导致低温容器性能难以满足相关制造和检测标准的要求。目前生产此类低温容器碰到的问题是：因为低温容器有加强筋、开孔或其他不连续结构，使得容器在应变强化时各部分很难产生均匀的变形量，从而导致产品质量难以控制，或要花费很多时间控制质量，引起生产效率下降，生产成本上升。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种奥氏体不锈钢低温容器应变强化加压装置，可确保低温容器应变强化加工质量，避免人为操作失误。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种奥氏体不锈钢低温容器应变强化加压装置，包括加压装置、加在待加工容器上的变形传感器以及变频器、测量及控制信号处理器和计算机，所述加压装置将压力送入待加工容器，变形传感器将检测到的变形信号传送给测量及控制信号处理器进行处理，然后传输给计算机，计算机根据事先储存的加工控制软件，比较采集到的信号，然后发出控制信号，经测量及控制信号处理器，分别控制变频器及电动截止阀的开关，通过变频器控制加压装置进行加压、保压操作，通过打开泄压的电动截止阀进行泄压操作。

优选地，所述传感器包括3个周长变化传感器，加载于待加工容器的圆周上，以及1个轴长变化传感器，加载于待加工容器的两轴端。

优选地，所述压力表包括指针压力表和电触点压力表。

优选地，所述电动高压水泵与待加工容器之间的管路上设有溢流阀、流量计、电动截止阀、温度变送器、压力传感变送器和压力表；所述流量计、温度变送器、压力传感变送器和电触点压力表检测的信号均经测量及控制信号处理器处理后，输入计算机。

优选地，所述加压装置为电动高压水泵，该水泵将工业用水或自来水升高压力后直接送入待加工容器。

优选地，电动高压水泵的流量由变频器控制。

优选地，加压装置的管道安装有单向阀，用于防止液体倒流。

一种奥氏体不锈钢低温容器应变强化加压方法，包括如下步骤：

（1）启动电动高压水泵，清水经过电动高压水泵升高压力后、通过流量计计量，被送入待加工容器，使其产生塑性变形；

（2）加载在待加工容器上的变形传感器将检测到的信号传送给测量及控制信号处理器进行处理，然后传输给计算机，计算机根据事先储存的加工控制软件，比较采集到的信号，然后发出控制信号，该控制信号经测量及控制信号处理器处理后，控制变频器的输出频率以及电动截止阀的开关，启动或停止电动高压水泵，改变电动高压水泵的输出流量，实现升压、保压操作；通过电脑程序自动操作，打开泄压的电动截止阀，实现泄压操作。

优选地，当电动高压水泵出口压力超压时，通过溢流阀快速泄压，从而保护电动高压水泵及待加工容器的安全。

优选地，当待加工容器的内压力大于预定压力时，电触点压力表动作，快速切断电动高压水泵动力电源，停止电动高压水泵工作，保护待加工容器的安全。

优选地，当待加工容器的3个周长变形量和1个轴长变形量其中的任意一个达到设定值（容器材料强度规定的数值）时，加压装置即自动停止加压，按规定进行保压操作，然后按泄压曲线开始自动泄压。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1．采用电动高压水泵作为加压装置，省去了液压加压装置及液压系统，杜绝了油泄漏入水中污染待加工容器的可能性，大大简化了加压装置的结构，极大地提高了可靠性。

2．通过变频器控制电动高压水泵的流量，省去了电控阀门，可以实现高压水泵的节能运行，同时提高控制精度。