进口压力容器（共4篇）
进口压力容器 篇1
0 引言
随着国际产业转移, 炼化、化工、制药等产业加快了向我国转移的进程, 国内部分企业为节省设备投资先后从国外拆迁引进成套化工装置, 节约资金增强了企业竞争优势, 但是给这类使用过的旧设备的安全性能监督检验、监控带来了新的问题[1,2]。2012年某化工公司从台湾成套拆迁引进顺酐装置 (以五氧化二钒 (氧气为原料) 催化氧化苯环, 在加热条件下氧化成顺丁烯二酸酐) , 其中压力容器 (包括反应器、塔类容器、罐类容器和换热器) 共42台。在设备重新安装之前, 对每台压力容器进行了安全性能监督检验。本文探讨了对这批压力容器的安全性能监督检验及缺陷处理结果。
1 压力容器基本情况
这批压力容器于1991年依据美国规范 (ASME第Ⅰ卷、第Ⅷ卷第一册和第二册) 、德国标准 (TRD、TRB、AD) 和日本标准 (JISB8270、JISB8271-B8285) 等标准设计, 由台湾、日本、德国等多个厂家制造, 最高设计压力5.90MPa, 属于中低压范畴, 采用了日本、美国等多个国家钢材牌号的材质。引进前这批压力容器一直在台湾母公司正常使用, 并由台湾的检测机构定期检验合格, 且都进行了X射线检验和应力消除, 因此制造质量是合格的。但这批国外制造且使用过的压力容器, 其采用的制造标准与我国执行的标准存在差异, 而且还存在设计文件、使用过程中的维护记录、检验记录不完整等问题。经过一定年限的使用后, 设备本身存在材料老化、机械性能下降和化学组份变化等影响设备安全运行的因素。这些问题都给特种设备检验部门的进口压力容器安全性能监督检验带来了新课题。
2 安全性能监督检验依据
进口旧锅炉压力容器的安全性能必须符合我国现行的法规、规范的要求, 且应保证设计、制造和使用资料齐全。检验要求与新压力容器一致, 包括对制造厂的制造许可证的要求。因特殊需要, 经国家批准进口的旧成套设备中属关键部件的压力容器、压力管道元件, 应遵守国质检[2006]107号文的规定, 须经安全性能检验合格后, 出具安全性能检验合格证明, 办理检验检疫手续后, 准许安装使用并办理使用登记[3]。
这批进口旧压力容器的检验, 主要参考日本标准 (JISB8270、JISB8271-B8285) 、美国规范 (ASME第Ⅰ卷、第Ⅷ卷第一册和第二册) 和德国标准 (TRD、TRB、AD) , 同时还必须符合我国对锅炉、压力容器安全质量的基本要求 (详见《关于进口锅炉压力容器检验工作中有关问题的通知》劳部发[1997]171号文) , 即要求进口的压力容器最低程度地满足TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》的基本要求[4]。
3 安全性能监督检验
3.1 随机技术资料审查
资料审查主要包括质量证明书, 设计文件 (强度计算书及总图) 、运行记录、操作条件变化情况以及运行中出现异常情况的记录等[5]。审查发现部分设备存在设计文件 (强度计算书及总图) 、使用过程中的维护记录、检验记录等资料不完整问题。对此, 企业委托有资质的机械设计研究院重新测量计算开展强度校核, 补充总图 (主要受压部件图) , 并委托高校进行合于使用评价。这批42台设备中有8台未达到安全评估合格标准。
3.2 现场检验
制定检验策略及方案以装置工艺原理为主, 兼顾物流及腐蚀流等特点, 通过分析腐蚀及损伤机理, 做到针对设备及部位, 突出重点, 避免出现部分设备检验过量或检验不足的情况。检验策略及方案主要思路有三方面:一是如何有针对性的检测易产生裂纹的部位;二是如何能对产生的裂纹进行有效地检测;三是合理处理发现的缺陷。检验重点分析如下:
1) 设备使用超过20年, 应重点检查容器有无异常变形、设备使用过程中可能出现的失效、材质有无劣化、表面裂纹及安全附件是否符合我国现行的标准要求, 最后应对每台设备进行耐压试验。
2) 根据原料成份分析报告, 除烷烃外, 其它杂质 (氯、硫等) 含量较少, 对设备的影响可以忽略。生产过程中循环使用的冷却水呈酸性, 会对设备造成腐蚀, 应重点检查腐蚀失效。
审查随机技术资料及分析检验重点基础上, 如图1所示逐台制定了检验策略及方案。依据检验策略及方案, 现场检验以宏观检查、壁厚测定、表面无损检测、超声波检测为主, 必要时增加射线检测、硬度测定、金相检验、化学分析或者光谱分析、强度校核、缺陷安全性分析等检验检测方法。
经检验定为不合格的压力容器有8台, 详见表1, 和高校的“合于使用”评价报告的结果是一致的。
检验结果表明, 尽管这批压力容器已使用20多年, 但容器中存在的危害性缺陷 (即在使用中产生的缺陷) 少, 这主要是因为容器用材性能好, 没有超温超压等现象, 因此基本上仍能达到“合于使用”的要求。
4 缺陷处理
经检验不合格且有返修价值的压力容器, 可按规定进行返修。企业委托有资质的压力容器制造厂对问题设备进行返修。在返修前制订返修质量保证手册, 建立质量保证体系, 并根据每台压力容器的具体情况编制出相应的返修工艺。
这批压力容器应属于“在用压力容器”, 因此可以参照TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》和GB/T19624-2004《在用含缺陷压力容器安全评定》, 按“合于使用”的原则对超标缺陷进行处理[6,7]。“合于使用”是以符合使用要求为基本原则。它是在断裂力学的基础上制定的, 既能计算含缺陷压力容器的最大安全承载能力, 也能决定压力容器在某一特定载荷条件下的最大容许裂纹尺寸。在缺陷处理中, 遵循了如下的标准: (1) 制造中遗留的缺陷可适当放宽, 使用中产生的缺陷从严; (2) 对圆筒容器, 纵焊缝中的缺陷处理从严, 环焊缝中的缺陷处理可以适当放宽[8]。具体处理方法详见表1。
其中脱盐水膨胀槽 (V-314) 和交换冷却器 (E-207) 暂不处理, 原因分析如下:
钢铁材料的硬度与其强度存在一定的关系, 当对一般的碳素钢、低合金钢制压力容器的材质不清或者有疑问时, 通过测量硬度值, 根据硬度与强度的关系近似求出材料的强度值。换算公式为:
(1) Re=3.28HV-221 (适用于母材) ;
(2) Rm≈3.55HB (适用于HB≤175的材料) ;
其中:Re为材料屈服强度, MPa;Rm为材料抗拉强度, MPa;HV为维氏硬度;HB为布氏硬度。
根据公式 (1) 、 (2) , 脱盐水膨胀槽 (V-314) 筒体材质实测硬度换算的抗拉强度值低于原设计值。对此, 企业改变设备操作参数, 设备操作压力45kg/cm2降至42kg/cm2, 附设的两组安全阀动作压力由原设定52.7kg/cm2、54 kg/cm2降至46.2kg/cm2、47.2 kg/cm2。以上操作参数更改后, 筒体壁厚满足强度要求。
交换冷却器 (E-207) 底部管箱不锈钢衬里的设计目的是在清洗管侧积垢物时, 避免清洗杂液造成腐蚀。底部管箱不锈钢衬里鼓泡处检查未发现裂缝, 不影响衬里防腐功能。同时设备属于定期切换冷却操作, 当周期 (约3~4周) 达到时会切换到另一套设备使用, 待交换冷却器 (E-207) 排压降温之后打开上管箱平板盖与下管箱人孔盖, 由顶部用高压水柱清洗管层内积垢, 完成清洗工作可由技术人员进入下管箱检查, 能及时发现衬里异常。同时企业制定了监控方案, 设备暂不处理, 监控使用一年。
5 结语
这批从国外拆迁引进属于超过设计寿命的压力容器, 其安全状况等级必须达到1~3级标准才能继续使用。虽通过安全性能监督检验, 企业仍需按照TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》加强管理[9,10], 应缩短定期检验周期, 备案监控使用。同时操作者必须严格按照设计文件中的工艺条件操作, 严禁违反安全操作规程, 尤其是超温、超压运行。
参考文献
[1]中华人民共和国进出口商品检验法[S].2005
[2]杨景标, 郑炯, 李绪丰, 等.承压类特种设备系统性风险研究[J].中国安全生产科学技术, 2012, 8 (8) :41-46YANG Jing-biao, ZHENG Jiong, LI Xu-feng, et al.Investigation on systemic risk of pressure special equipment[J].Journal of Safety Science and Technology, 2012, 8 (8) :41-46
[3]进出口锅炉压力容器监督管理办法[S].1985
[4]国家质量监督检验检疫总局22号令, 锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则[S].2004
[5]TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程[S].2009
[6]GB/T 19624-2004在用含缺陷压力容器安全评定[S].2004
[7]门智峰, 张彦朝.特种设备的风险评估技术[J].中国安全生产科学技术, 2006, 2 (1) :92-94MEN Zhi-feng, ZHANG Yan-chao.Risk assessment of special equipment[J].Journal of Safety Science and Technology, 2006, 2 (1) :92-94
[8]张自斌.压力容器强度分析与安全评定[D].兰州:兰州理工大学硕士论文, 2012
[9]中华人民共和国国务院令第549号, 特种设备安全监察条例[S].2009
[10]TSG R7001-2004压力容器定期检验规则[S].2004
进口压力容器 篇2
2012年11月05日 发布
一、项目名称：直接接触药品的包装材料和容器审批
二、许可内容：进口（含港、澳、台）直接接触药品的包装材料和容器审批
实施注册管理的直接接触药品的包装材料和容器(简称“药包材”)产品目录
（一）输液瓶（袋、膜及配件）；
（二）安瓿；
（三）药用（注射剂、口服或者外用剂型）瓶（管、盖）；
（四）药用胶塞；
（五）药用预灌封注射器；
（六）药用滴眼（鼻、耳）剂瓶（管）；
（七）药用硬片（膜）；
（八）药用铝箔；
（九）药用软膏管（盒）；
（十）药用喷（气）雾剂泵（阀门、罐、筒）；
（十一）药用干燥剂。
三、实施依据：《中华人民共和国药品管理法》、《中华人民共和国药品管理法实施条例》、《直接接触药品的包装材料和容器管理办法》
四、收费：不收费
五、数量限制：本许可事项无数量限制
六、申请人提交材料目录：
《进口药品包装材料和容器注册证申请表》：
资料编号
（一）生产者合法生产资格证明文件、公证文件及其中文译文；
资料编号
（二）申报产品生产厂商委托中国境内代理机构申报的授权文书、公证文件及其中文译文。中国境内代理机构的工商执照或者申报产品生产厂商常驻中国境内办事机构的《外国企业常驻中国代表机构登记证》；
资料编号
（三）申报产品在国外的生产、销售、应用情况综述及申请在中国注册需特别说明的理由；
资料编号
（四）国家食品药品监督管理总局设置或者确定的药包材检验机构出具的三批申报产品质量检验报告书；
资料编号
（五）洁净室（区）洁净度检验报告及三批产品自检报告书；
资料编号
（六）申报产品的配方；
资料编号
（七）申报产品的生产工艺及主要生产、检验设备说明；
资料编号
（八）申报产品的质量标准；
资料编号
（九）与采用申报产品包装的药品共同进行的稳定性试验（药物相容性试验）研究资料；
资料编号
（十）申报产品生产厂区及洁净室（区）平面图。
以上申报材料具体要求详见《直接接触药品的包装材料和容器管理办法》附件三
七、对申报资料的要求：
（一）申报资料的一般要求：
1、申报资料首页为申报资料项目目录，目录中申请资料项目按《直接接触药品的包装材料和容器管理办法》（国家食品药品监督管理局令第13号）附件三规定的顺序排列。每项资料封面上注明：药包材名称、资料项目编号、项目名称、申请机构联系人姓名，电话，地址。
2、申报资料应使用A4纸打印或复印，内容清楚，不得涂改。资料应完整、规范，数据真实、可靠。
3、资料按套装入档案袋，档案袋封面注明：申请分类、注册分类、包材名称、本袋所属第X套第X袋每套共X袋、原件/复印件 联系人、联系电话、申请注册代理机构名称。
4、报送2套完整申请资料（1套为原件，1套为复印件），申请表3份（原件资料中放入2份，复印件资料中放入1份）。
5、《药包材注册申请表》：从国家食品药品监督管理总局网站（。
7、电子申请表与纸质申请表的数据核对码应一致。
8、全部申报资料均应使用中文并附英文，其他文种资料可附后作为参考。中文译文应当与原文内容一致。
（二）申报资料的具体要求：
1、《药包材注册申请表》：按照填表说明填写申请表，所有申请人均应在申请表上签字、盖章（如有）。
2、证明性文件：
（1）生产者合法生产资格证明文件、公证文件及其中文译文
申请人应当提交原产国政府部门批准其从事药包材生产和经营的证明文件复印件（相当我国的工商营业执照、生产许可证或者注册证书等）、所在国公证机关出具的公证书原件及中文译本。若原产国政府规定无需办理上述专门批准件的，如实说明后，可免于提出此项资料。
（2）国外生产厂委托中国境内代理机构申报的授权文书原件、所在国公证机关出具的公证书原件及中文译本
（3）中国境内代理机构的《工商营业执照》复印件或国外生产厂常驻中国境内办事机构的《外国企业常驻中国代表机构登记证》复印件
3、申报产品在国外的生产、销售、应用情况综述及申请在中国注册需特别说明的理由。
4、检验报告：
（1）所提供国家食品药品监督管理总局设置或者确定的药包材检验机构出具的三批申报产品质量检验报告书应为原件，可在技术审评工作开始后单独另行提交。
（2）应提交申报日期一年内的洁净室（区）洁净度检验报告原件。
（3）应提交三批申报产品的自检报告原件。
5、质量标准：
若所提供的药包材质量标准为新药包材或者企业标准，还应提供标准起草说明。
6、其他资料按照《直接接触药品的包装材料和容器管理办法》（国家食品药品监督管理局令第13号）附件三整理。
八、申办流程示意图：
九、许可程序：
（一）受理：
申请人向行政受理服务中心提出申请，按照本《须知》第六条所列目录提交申请材料，受理中心工作人员对申请材料进行形式审查。申请事项依法不需要取得行政许可的，应当即时告知申请人不受理；申请事项依法不属于本行政机关职权范围的，应当即时作出不予受理的决定，并告知申请人向有关行政机关申请；申请材料存在可以当场更正的错误的，应当允许申请人当场更正；申请材料不齐全或者不符合法定形式的，应当当场或者在五日内一次告知申请人需要补正的全部内容，逾期不告知的，自收到申请材料之日起即为受理；申请事项属于本行政机关职权范围，申请材料齐全、符合法定形式，或者申请人按照本行政机关的要求提交全部补正申请材料的，应当受理行政许可申请。
（二）药包材注册检验：
申请人凭检验通知单向国家食品药品监督管理总局设置或者确定的药包材检验机构报送连续3批样品。药包材检验机构在收到注册检验通知单和样品后，在60日内对样品进行检验，出具检验报告并提出意见，报国家食品药品监督管理总局。国家食品药品监督管理总局根据工作需要，可以对进口药包材研制情况及生产条件进行现场考核，并抽取样品。
(三)技术审评：
国家食品药品监督管理总局在收到检验报告及意见后,在90日内组织完成技术审评，需要申请人补充资料的，国家食品药品监督管理总局发出补充资料通知，一次性告知申请人需要补充的全部内容，申请人应当在4个月内按照通知要求一次性完成补充资料，未能在规定的时限补充资料的予以退审。
（四）行政许可决定：
国家食品药品监督管理总局应当在完成技术审评后20日内完成审批。20日内不能作出决定的，经主管局领导批准，可以延长10日。符合规定的，核发《进口药包材注册证》；不符合规定的，发给《审批意见通知件》。
（五）送达：
自行政许可决定作出之日起10日内，CFDA行政受理服务中心将行政许可决定送达申请人。
（六）复审：
申请人对不予批准决定有异议的，可以在收到审批决定后10日内向国家食品药品监督管理总局提出复审。复审的内容仅限于原申请事项、原报送的资料和样品。
接到复审申请后，国家食品药品监督管理总局应当在50日内作出复审决定。决定撤销原不予批准决定的，应当发给相应的药包材批准证明文件；决定维持原决定的，国家食品药品监督管理总局不再受理再次的复审申请。
十、承诺时限：
自受理之日起170日内作出行政许可决定。（注：国家食品药品监督管理总局在完成技术审评后20日内完成审批，20日内不能完成审批的，经主管局领导批准，可以延长10日；时限延长超过10日的，须报国务院批准。）
以上时限不包括申请人补充资料及补充资料审评所需的时间。
十一、许可证件有效期与延续：
《进口药包材注册证》有效期为5年。注册证有效期届满，需要继续进口的，申请人应当在有效期届满前6个月申请再注册。
十二、许可年审或年检：无
十三、实施机关：
实施机关：国家食品药品监督管理总局
受理地点：国家食品药品监督管理总局行政受理服务中心
十四、受理咨询与投诉机构：
咨询：国家食品药品监督管理总局
投诉：国家食品药品监督管理总局驻局监察局、法制司
进口压力容器 篇3
关键词：SS400,进口压力容器,安全技术规范
0 引言
压力容器是被广泛应用于企事业单位进行生产制造和储存运输等工艺环节的承压类特种设备, 自设计、制造、检验到运行、报废等全生命周期内都必须遵循相应的法律、规范和标准的要求。广东省是特种设备的使用大省, 据统计全省特种设备保有量在110万台套以上, 且以每年10%的速度递增。随着我省进口的采用境外标准设计和制造的压力容器数量递增, 对其进行安全性能监督检验, 能够为我方用户的安全生产提供必要的技术壁垒和支持。笔者在对进口设备的监督检验过程中发现, 个别境外压力容器生产厂商不能严格依照相应规范标准生产, 产品安全性能存在隐患。
本文以一则在进口压力容器安全性能监督检验过程中发现的某台湾企业使用SS400钢板为主要承压部件制造的压力容器为例, 以SA36B、Q245R等几种牌号近似的钢板为参照, 通过比较境内外法规标准、钢板的化学成分和力学性能, 论述其能否达到相关安全技术规范要求。
1 对照分析
*注:以12mm厚, 室温下抗拉强度Rm≤450MPa的钢板为例。**注:仅对部分牌号的低合金钢有要求。
2014年1月1日起开始实施的《中华人民共和国特种设备安全法》第三十条规定:"进口的特种设备应当符合我国安全技术规范的要求, 并经检验合格;需要取得我国特种设备生产许可的, 应当取得许可"。对于进口压力容器来说, 还需依照《压力容器监督检验规则》[1]之D3.2.3 (2) :"审查压力容器主要受压元件的材料清单及质量证明文件, 当采用境外材料牌号时, 还应当审查材料化学成分、力学性能和钢板的超声检测是否满足符合性申明、比照表的要求"。该进口压力容器设计制造标准为ASME第VIII卷, 主要受压元件材料又为日本JIS标准的牌号, 将境内外与压力容器钢板的相关的规范条款列表, 见表1。
由上表可知: (1) 冶炼工艺上和拉伸试验断后伸长率方面, 境内外规范要求并无大的差异; (2) 化学成分要求上我国标准在P、S含量方面都比美国和日本标准严格, 即要求更好的焊接性能和焊后组织性能; (3) 冲击试验上美国标准最低。以下表2显示的是境内外压力容器标准所采用的钢板牌号:
由表2, SS400不在其列, 通过查询日本《一般结构用轧制钢材》[8], SS400并未在C和Mn的含量上做出限定, 且P≤0.050%, S≤0.050%, 远高于我国标准, 属于一般结构用钢, 类似于国内使用的Q235A。该材料限定于建筑、桥梁、船舶、车辆及其他结构件上使用, 规范对材料的焊接性能是否良好也未做出要求。
2 结论
(1) SS400材料不符合我国《固定式压力容器安全监察规程》、《压力容器》等安全技术规范要求, 不能用于压力容器的建造; (2) 厂家需提供该材料材质证明、力学试验报告、焊接工艺等符合我国安全技术规范的相关文件证明, 否则该设备不能用于承压容器或退货处理。
参考文献
[1]TSG R7004-2013, 压力容器监督检验规则[S].
[2]TSG R0004-2009, 固定式压力容器安全技术监察规程[S].
[3]GB 150-2011, 压力容器[S].
[4]GB 713-2008, 锅炉和压力容器用钢板[S].
[5]ASME BPVC VIII Rules for Construction of Pressure Vessels Div.1[S].
[6]JIS G3115-2010, 压力容器用钢[S].
[7]ASME BPVC II Materials Part A Ferrous Material Specifications[S].
进口压力容器 篇4
武钢炼铁总厂在线生产的7座高炉炉前堵口、开口设备均采用液压系统进行驱动。液压设备具有推力大、结构紧凑、易实现远程操作控制等优点, 已经成熟地应用在高炉炉前区域的设备上。液压系统中的进口压力补偿器及B型半桥回路, 通过稳定控制进入泥炮、开口机回转油缸的流量, 达到稳定执行机构速度的目的。
二、炉前液压系统设备简介
1. 开口机工作原理
高炉炉前开口机是用来开铁口的设备。开铁口时, 由回转臂回转驱动主机到铁口预定位置并采用液压自锁, 然后, 送进马达通过链条带动主机前进直到钻杆头部抵住铁口, 而钻杆则被事先夹持在冲击锤上, 由旋转和振打运动相结合, 达到钻开铁口的目的。
开口机由回转机构、送进机构、钻头旋转机构和冲击机构4部分构成, 均由液压站提供动力进行驱动, 主要讨论开口机回转机构液压回路, 对其他机构液压回路不在此赘述。开口机回转机构液压回路见图1 (以6号高炉为例) 。
2. 泥炮工作原理
泥炮是高炉在出完铁水后, 用来堵铁口的设备。堵铁口时, 回转机构油缸动作, 转动泥炮直到接触到铁口, 然后, 打泥机构油缸动作, 将泥炮中的炮泥推出, 堵住铁口。
泥炮由转炮机构和打泥机构两部分组成, 此处主要讨论泥炮回转机构。泥炮回转机构液压系统见图2 (以6号高炉为例) 。
三、进口压力补偿器
1. 采用进口压力补偿器的原因
比例方向阀的控制阀口属于薄壁节流孔口, 根据节流口流量特性公式 (1) 。
式中K———节流系数A0———节流口的通流面积Δp———节流口前后的压差
A0———节流口的通流面积
Δp———节流口前后的压差
m———由节流口形状和结构决定的指数, 0.5
式 (1) 说明通过节流口的流量与节流口的截面积及节流口两端压力差的m次方成正比。对于已选定的比例方向阀来说, 节流口形状和结构是固定的, m就是一定的。因此, 只要保证Δp不变, 则在电流一定情况下, 通过比例方向阀的流量就为定值。
在开口机和泥炮回转液压回路中, 有一个很重要的阀, 即控制回转油缸动作的电液比例方向阀 (图3) 。电液比例方向阀与输入电信号成比例的输出量是通过阀的工作介质的流量 (流量的大小通过阀芯移动控制阀口大小来实现) , 并且该输出量随着输入信号的正负变化而改变通过阀的工作介质的流动方向, 从而改变执行机构的运动方向, 因此电液比例方向阀也称为比例方向流量控制阀。理论上, 该阀控制的流量与输入电流成比例, 因此可以通过控制电流信号的大小来改变流量大小, 从而来控制油缸转动的速度。实际上, 该阀在控制执行元件运动速度的过程中, 由于开口机和泥炮运动轨迹是弧线, 而且轨迹不水平, 所以转动油缸的负载压力是变化的, 也就造成比例方向阀出口压力的变化, 根据公式 (1) , 其中Δp=pp-pA, pp是不变的系统压力, pA是变化的负载压力。所以Δp是变化的, 所以会造成进入油缸无杆腔的流量也是变化的, 也就造成了泥炮前进过程中速度的不稳定。
因此, 需要对电液比例方向阀进口压力进行补偿, 即出口压力增大时, 进口也增大, 出口压力减小时, 进口也减小, 进出口压差Δp保持一定, 保证了通过电液比例方向阀的流量稳定, 从而保持执行元件速度的稳定。
2. 进口压力补偿的应用
如图3, 在比例方向阀的出油口A、B口之间, 安装一个梭阀, 它的作用是将从比例方向阀出来的高压油引至减压阀与比例方向阀进口压力进行比较, 当引出压力随着负载变化时, 减压阀的阀口也随着这种变化而变化。
图3中, 减压阀芯的右端作用有比例方向阀进口压力p1, 左端 (弹簧腔) 作用有梭阀检测到的比例方向阀A腔或B腔中的较高压力p2, 因此不考虑阀芯受到的液动力 (系统中采用德国REXROTH公司生产的ZDC系列二通进口压力补偿器, 较好的解决了液动力对补偿精度的影响) , 则减压阀阀芯的受力平衡方程见式 (2) 。
式中p1———比例方向阀入口压力 (经减压阀减压得到)
p2———比例方向阀出口压力 (经梭阀检测得到并引回减
压阀弹簧腔)
Ac———减压阀芯面积k———减压阀弹簧刚度
Xv0———减压阀弹簧装配时预压缩量
Xv———减压阀弹簧起减压作用时的位移量
由式 (2) 可以看出, 当弹簧较软, 减压阀调节的位移较小时, Δp=p1-p2=kx0/4近似为常数, 即负载变化时, 压力补偿器的阀芯将重新建立起平衡, 保持电液比例方向阀进出口压差为一定值。此时, 进油节流口开口面积只与比例方向阀输入电流信号有关, 而与负载变化无关。
四、B型半桥回路
实际上, 采用进口压力补偿器的目的不是减小电液比例方向阀阀口上的压差, 而是将阀口上的压差稳定住, 进而达到稳定流量的目的。由于p2的大小随着负载压力的变化可以达到很大, 而p1最大只能达到系统压力ps, 所以为了保证在一定范围之内 (0.5MPa<Δp<0.8MPa) 保持Δp不变, 需要对p2的变化范围进行限制, 即限制其最高压力。
在液压系统中, 多采用B型半桥对所要控制的压力进行调节, 见图4。在梭阀的出口和压力补偿器弹簧腔之间, 增加固定液阻R1和直动式压力阀Y (即可变液阻) , 构成一个B型半桥。调节压力阀Y的值, 即可调节进入补偿器弹簧腔压力的大小。在负载压力没有达到压力阀Y的调定值之前, Y阀口不打开, 回路按图3的原理工作, 当负载压力达到压力阀Y的调定值时, Y阀口打开, 实现溢流, 负载压力就被限制住了。溢流阀Y压力在调试时设定, 一般略小于 (ps-Δp) , 考虑到有管路沿途损失, 溢流阀Y压力在实际设定时会更低一点, 以保持定差减压阀起作用, 但一旦该压力设定后, 就不能随便再动了, 这一点对于设备维护人员查找设备故障非常重要。W12.03-09
摘要：武钢炼铁总厂高炉炉前液压系统进口压力补偿器及B型半桥回路的原理及应用。