Power Electronics
http://valvol.ru/

Аппарат для размагничивания свариваемых изделий
http://valvol.ru/topic227.html		 Страница 1 из 9
Автор:  Maikl [ 23-02, 12:38 ]
Заголовок сообщения:  Аппарат для размагничивания свариваемых изделий
Моя специальность инженер-электрик. Работаю по специальности. Мал-мал, с недавних пор, ув-лёкся силовой электроникой. Дня три тому назад, на работе, меня позвали помочь в ремонте и наладке «Прибор, компенсирующий намагниченность трубопровода» (ПКНТ). Посмотрел я и прослезился. Стыдно стало за Отечество. Такая допотопщина, такой конструктив и схемотехника, тех. характеристи-ки и пользовательские возможности!... Такое впечатление, что ваяли это чудо-прибор на коленях, где-то в пещере.
А суть вопроса следующая. Не знаю, может вам знакомо или сталкивались с нижеописанным яв-лением. Требуется сварить две трубы большого диаметра (530-1220 мм). Сразу оговорюсь, что норма-тивными документами запрещено производить сварку нефтепроводов, газопроводов, продуктопроводов большого диаметра и давления (40 атм. и выше) переменным током. Используется только постоянка. Так вот, когда сварной начинает варить, дугу начинает уводить в сторону на 5-10 мм (при величине магнитного поля в зазоре свариваемых труб равном 60-100 мТл) и металл ложиться не туда куда надо. При величине магнитного поля более 100 мТл сварка вообще не возможна, т.к. дуга приобретает произ-вольное вращательное движение и, металл электрода просто разбрызгивает. Причина – намагничен-ность труб. Это, если, скажем так, мы сваривали бы два постоянных магнита похожих на трубу и рас-стояние между ними, по периметру колебалось (из-за неровностей обработки стыков) от 0 до 3-5 мм. Причём, величина намагничивания по периметру, разная из-за этих самых неровностей обработки. Для компенсации этой намагниченности и служит столь славно разработанный и изготовленный «Прибор».
Мне бы хотелось, чтобы общими усилиями форумчан были высказаны идеи по способам устра-нения намагниченности массогабаритных изделий. Предложены схемы.
Если будет необходимость, я скину в инет отсканированные паспорт со схемой сего «Прибора» и составлю тех. задание на необходимый прибор по пожеланиям сварных, кстати, очень и даже ОчЕнь, высокой квалификации.
Для начала даю инфу по существующему.
Количество каналов регулирования – 2
Ток выхода – 21А (защита срабатывает при 25А)
Напряжение питания, постоянка (от ВДэшки или какого-нибудь другого аппарата) – 50-70 В
Мощность канала – до 1,5 кВт
Габариты 480х360х260 мм
Масса блока управления – 25 кг.
Принцип работы основан на подаче постоянного тока в катушки, одеваемые на трубы (одна на одной трубе, другая на другой). Для установки и снятия катушек в них предусмотрены штепсельные разъёмы. Общее сопротивление катушек с соединительными кабелями (20 м) 1-2,4 Ом (зависит от ко-личества используемых катушек).
Время непрерывной работы аппарата до 5-8 час (5-7 швов на трубу среднего диаметра) с переры-вами на перекур (вот где проверять ПВ!).
Автор:  Трибун [ 23-02, 13:09 ]
Заголовок сообщения: 
Тема неожиданная (в смысле я не знал что это так актуально). Классифицировать в существующие темы не просто (от этого в Разном) Может valvol подскажет место ли ей в Разном, или ей есть другое место на форуме? Это нужно?
Автор:  samodel [ 23-02, 20:23 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
Тема неожиданная (в смысле я не знал что это так актуально).

Могу дать доп. справку: максимальная намагниченность торцов труб при выпуске из производства не должна превышать 30 Гс ( 3 мТл).
Maikl писал(а):
Для начала даю инфу по существующему.
Количество каналов регулирования – 2
Ток выхода – 21А (защита срабатывает при 25А)
Напряжение питания, постоянка (от ВДэшки или какого-нибудь другого аппарата) – 50-70 В
Мощность канала – до 1,5 кВт

А на выходе блока переменка? Какая частота?
Автор:  Maikl [ 23-02, 22:42 ]
Заголовок сообщения: 
А на выходе блока переменка? Какая частота?[/quote]
На выходе постоянка.

Дополнительная инфа к этой теме.
Намагниченность материала (сталь) нефте/газо/продуктопровода есть всегда (магнитное поле матушки-земли и т.п.). Как всякое сооружение, трубопровод требует постоянного тех.обследования. Так вот, когда внутри пропускают исследовательский снаряд (для обнаружение дефектов) так называемый магнискан, то намагниченность возрастает до 500-700 мТл. После прохода магнискана, ультраскана и т.п. катушка трубы с дефектом вырезается и на её место вставляется новая. И вот здесь-то возникают проблемы. Скомпенсировать намагниченность всей трубы в сотни километров задача невыполнимая. Поэтому по обе стороны от свариваемого стыка на возможно меньшем расстоянии (100-400 мм) устанавливают раз-магничивающие катушки на которые и подаётся постоянное напряжение/ток. Отключать подачу тока в катушках, пока идёт процесс сварки, нельзя т.к. намагниченность проявляется сразу же.
Автор:  Трибун [ 24-02, 00:53 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl
Если верно понял, уже во время сварки подбирается ток на катушках. Или есть индикатор-измеритель поля в зазоре? В комплекте есть катушки под разные стандартные трубы?
Допустим родим DC/DC источник с нужными параметрами. Но это не все, его надо комплектовать катушками. Пока еще не вижу как их посчитать, а пробовать экспериментально :wacko:
Сколько стоит тот шИдЕвр? Что в комплекте? Сколько примерно их надо для, например, "Татнефти"? Что такое два канала регулирования? Что реально может быть на выходе ВД? Требуется ли сертификат взрывобезопасности? Разрешение Ростехнадзора? Не фактически, а как положено.

А если на район сварки наложить магнитный шунт с небольшим окном под сварку?
Автор:  Maikl [ 24-02, 01:16 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
Если верно понял, уже во время сварки подбирается ток на катушках. Или есть индикатор-измеритель поля в зазоре?

Да, ток в размагничивающих катушках подбирается/устанавливается до начала сварки по достижению минимального магнитного поля на стыках труб (измеритель магнитной индукции Щ1-8 ГОСТ 9763-67). В процессе сварки, по необходимости, величина тока уточняется.
Трибун писал(а):
В комплекте есть катушки под разные стандартные трубы?

Да, есть. на макимальный диаметр трубы 1220 мм.
Трибун писал(а):
Допустим родим DC/DC источник с нужными параметрами. Но это не все, его надо комплектовать катушками. Пока еще не вижу как их посчитать, а пробовать экспериментально

Колличество витков и омическое сопротивление на постоянном токе выложу после праздника.
Трибун писал(а):
Сколько стоит тот шИдЕвр? Что в комплекте?

Сколько стоит не знаю, но можно узнать через бух-ю (основные средства).
В комплекте сам "Прибор" и 6 катушек размагничивания.
Трибун писал(а):
Что такое два канала регулирования?

Заменяемый участок трубы имеет два конца, а посему один аппарат обслуживает сразу 2 стыка.
Трибун писал(а):
Что реально может быть на выходе ВД?

ВДэшки разные бывают.
Примерно 60-80 В на ХХ и ток до 300 А. При необходимости могу почитать, отсканировать и скинуть инфу.
Автор:  Трибун [ 24-02, 02:13 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl писал(а):
Какой сертификат и какая взрывобезопасность?, если ведуться огневые работы
Ну мало ли... Нефть там была :scenic: . В стране чудес живем :crazy:
Автор:  Maikl [ 24-02, 09:18 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун писал(а):
В стране чудес живем

Вот и делаем всё через ж..., как пример сиЁ издЕлие :evil:
Автор:  Maikl [ 24-02, 09:56 ]
Заголовок сообщения: 
Трибун, подскажи, пожалуйста, куда и как скинуть инфу (паспорт со схемами и комплектующими, фото внутреней части) "Инверторный источник сварочного тока DC250.31" НПП "Технотрон" г.Чебоксары, выполненный по то топологии "косого моста". Спросил у Валентина, но ему видимо некогда,-занят человек. А может и нет необходимости в этой инфе.
Автор:  Трибун [ 24-02, 10:45 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl
Только Валентин сможет разместить инфу так, чтобы она была надежно и легко доступна. Может надо подождать, праздник однако. Обычно он реагирует.
Автор:  Burner [ 24-02, 19:30 ]
Заголовок сообщения: 
Ну, тут вроде все ясно. Если не извращаться, то это просто чоппер, напр., на IRF540(1-2 шт.) и 30CTQ100(1 шт.) Поскольку вых. напряжение в 1,5-2 раза ниже входного, Кзап здорово меньше единицы - использовать трансформатор тока.
Автор:  Maikl [ 24-02, 20:22 ]
Заголовок сообщения: 
Burner писал(а):
Поскольку вых. напряжение в 1,5-2 раза ниже входного

1.Настоящее "издЕлие" гарантирует максимальную величину компенсируемого магнитного поля в зазоре 170 мТл.
2.Выше я писал, что после прохода в трубе диагностического снаряда намагниченность трубы очень сильно возрастает и магнитное поле достигает 500-700 мТл на торцах свариваемых труб.

А посему, предлагаемый Вами чоппер ИМХО, не лучшее решение для компенсации магнитного поля такой величины. Здесь место ИМХО, мосту, п/мост и Кзап должно быть максимально возможным.
Burner писал(а):
Кзап здорово меньше единицы - использовать трансформатор тока.

Поясните, пожалуйста, в отношении тран. тока.
Автор:  Burner [ 25-02, 00:13 ]
Заголовок сообщения: 
Нужно ведь задавать стабильный ток в размагничивающей катушке. Стабилизировать напряжение имп. преобразователем сложнее, чем ток. Да и с прогревом сопротивление катушки растет(0,39%/градус для меди). Стало быть, если стабилизируешь напряжение на катушке,
ток может дрейфить.
Для стаб. тока нужен датчик тока - шунт или токовый транс.
Токовый транс удобнее - надеваешь на выв. истока или стока полевика, а шунтовый резистор - в нагрузке токового транса. Но, правда, этот метод не такой точный, как шунт, включенный в выходную цепь.

Maikl писал(а):
магнитное поле достигает 500-700 мТл
. Если для 170 мТл требовалось 20 А на 2 Ом(20А^2*2=800 Вт), то для 700 мТл потребуется 700/170=4,1*800=3300 Вт. Соответственно придется умощнить катушки, т., е., они станут толще в 4 раза.
Таки да, похоже,
Maikl писал(а):
предлагаемый Вами чоппер
для такой мощи дохловатый :).
Но все ж таки, чоппер из всех топологий самый легкий. Общая мощность полупроводников раза в 2 меньше, чем в любой трансформаторной схеме. Похоже, размагничивающую схему Вы собрались питать от автономного генератора. Если не напрягает высокое напряжение на катушках, можно сделать выпрямитель с 220 В и им питать чоппер на IGBT. Правда, в катушке может получиться много витков. А иначе - действительно, лучше всего косой мост. Для повышения точности стабилизации тока можно сделать с выхода примочку с шунтом и опторазвязкой. А может, и вовсе приспособить какой-нить инверторный сварочник.
Автор:  Трибун [ 25-02, 01:04 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl писал(а):
Напряжение питания, постоянка (от ВДэшки или какого-нибудь другого аппарата) – 50-70 В
Пушпул?...
Автор:  Aziat [ 25-02, 01:53 ]
Заголовок сообщения: 
Maikl писал(а):
ВДэшки разные бывают.
Примерно 60-80 В на ХХ и ток до 300 А. При необходимости могу почитать, отсканировать и скинуть инфу.


Сварганить БП с регулировкой тока 2-3 кВт, неразвязанный от сети, еще и нагруженный на катушку, не проблема благодаря пару форумам. Чоппер или "косой"-автотрансформатор - очень недорого.

Меня больше пугает катушка, долговременно рассеивающая эти 2-3 кВт.

Так что, "отсканировать и скинуть инфу" обязательно.
Страница 1 из 9 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/