直埋夹套管试验控制系统设计开题报告

全文总字数：2835字

1. 研究目的与意义

直埋夹套管夹套实验装置是将压力管道埋置在实验装置的沙箱内，加载荷、拉动实验、数据采集等。本设计硬件方面采用了西门子s7-200系列的plc、模拟量输入模块em231来控制砂箱运动控制系统，推拉力和压力试验系统，装卸砂控制系统。从而控制砂箱的运行速率、位移量。达到能够自动计算出吸换沙量，自动吸沙，并且可以手动的目的。

毕业设计的具体目的：

1、深入对于直埋夹套管夹套的工艺要求的了解和学习

2. 国内外研究现状分析

随着我国热电联产的迅速发展，热力管道敷设方式有了重大变革，目前150℃以下的热水管道，几乎全部采用了直埋敷设方式，直埋夹套管敷设方式同传统的地沟方式相比具有占地少、施工周期短、维护量小、使用寿命长等优点，非常适用于现代城市建设。但直埋夹套管受屈服温差、单位长度摩擦力、弯曲及剪切力作用时很容易引发管道变形、裂纹、破坏等缺陷，因此需克服这些问题才能真正将直埋夹套管应用于城市建设中，为确保工程质量，必须研究制定可靠的试验规范。

直埋夹套管主要用于蒸汽、热水的输送。由于直埋夹套管输送的蒸汽、热水具有高温、高压的性质，管内温度高达几百度，压力高达十几个大气压，且输送的管线分布在城市的各个角落，如果发生意外，其后果不堪设想。

二十世纪70年代，在国际上就已开始采用直埋技术,特别是丹麦、德国、瑞典、冰岛、日本、瑞士、意大利、芬兰等国都有一个或几个专门生产直埋保温管道的工厂,尤其是在直埋保温管道中采用渗漏检测报警系统以后,直埋保温管道技术有了长足的发展。丹麦icmlleor公司1963年开始生产这种管道,管道的管径从25～1200mm，年产量1100km，管件25万个。起步较晚的瑞典icopipe公司,建于1972年,管道的管径从20～1200mm，年产800km，管接头16万个，管件6万个。后来德国的直埋管道技术出现迅猛发展，比例由1979年的27%增加到目前的90%左右。我国虽然与国外同时起步,由于技术和材料的问题,一直进展缓慢，90年代以来,随着直埋技术理论的不断成熟,直埋技术的使用更加广泛,各地相继制定了相应的施工规范和技术指标,使我国的直埋管道技术逐渐接近了国外同行业的水平。随着我国石油化工行业的快速发展，直埋夹套管的检测需求也在逐步增大，这就需要有先进的检测设备按照相关标准进行科学的试验，以保证管道的安全。

3. 研究的基本内容与计划

直埋夹套管输送蒸汽、热水时，由于管内压力或温度的变化都会使整个管线产生热胀冷缩现象，所以要求管线直埋夹套管内的芯管能够移动，通过管内的补偿器来实现位置的运动，否则则引起管线的爆炸，造成严重的后果。本次设计采用了两级设计方案，由上位机和下位机组成，上位机采用pc机以及组态王组态监控软件。下位机采用西门子s7-200系列plc，通过上下位机的通讯来实现对试验关键参数的实时采集以及对各功能模块的实时监控。

毕业设计的具体内容：

1、分析直埋夹套管夹套实验装置控制要求，完成控制方案的设计。

4. 研究创新点

直埋夹套管芯管的轴向移动的摩擦力、轴向移动的位移、对直埋夹套管加的压强、自动循环的次数。实时显示、储存、打印；设备及其仪表计量管理控制。能实时显示有关试验参数与实验结果，自动生成规范的图标，使得检验数据管理、设备管理的性能满足压力管道元件检验管理系统的要求，符合《压力管道元件型式试验规则》的试验要求。