【摘 要】
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中压罐是沈阳航天新光集团压力容器公司为涞水航天试验基地生产制造的储存类压力容器。主体结构由钢板焊接而成,由于焊接工艺对材料的影响,需要在生产制造完成后对中压罐进行热处理,以消除焊接应力,保证中压罐设备的整体性能和满足设计要求的工作期限。中压罐设计压力为6.3MPa,主要的材料是Q345R碳钢为主的钢化板子,厚度在42 mm左右,按照国家标准GB/T150《压力容器》中有关设计及制造的要求,主体材料
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中压罐是沈阳航天新光集团压力容器公司为涞水航天试验基地生产制造的储存类压力容器。主体结构由钢板焊接而成,由于焊接工艺对材料的影响,需要在生产制造完成后对中压罐进行热处理,以消除焊接应力,保证中压罐设备的整体性能和满足设计要求的工作期限。中压罐设计压力为6.3MPa,主要的材料是Q345R碳钢为主的钢化板子,厚度在42 mm左右,按照国家标准GB/T150《压力容器》中有关设计及制造的要求,主体材料为碳钢或者是低合金钢,加工前的厚度大于或者等于16mm的,基本使用焊后热处理对其修复,以保障其品质。根据国家标准关于碳钢容器热处理的要求,焊件应室温进炉,待焊件升温至400℃后进行恒温处理,加热区升温速度85℃-105℃/h;升温的过程中,和保温期间都要严格控制加热区的温度,防止设备尤其是设备表面部分的过度氧化;设备温度如果高于400℃时,那么其加热区要以133℃-100℃/h的速度迅速降温;最终设备出炉的时候,炉内的温度不得高于400℃,同时设备在出炉后要自然冷却,冷却的过程中不应有外力干预,空气应该是静止的。本文围绕中压罐的热处理工序,实现对热处理温度自动操控系统研究开发。本课题以对中压罐热处理为主要研究对象,详细介绍其工艺以及公司现有热处理炉温控原理,针对热处理炉温度操控的必要性,和慢时变、纯滞后、非线性,研究基于模糊PID操控技术的热处理炉温自动把控系统,使其既有PID把控的高准确性的特点,又拥有模糊操控简化性和普遍性等长处。基于当前的热处理技术,对自动操控温度系统实施了优化,提高其稳定性和精确把控温度的能力,以提高热处理效果,同时通过精准的温度控制降低因过度耗能造成的资源消耗。根据热处理工艺对于温度操控系统的严格规范,在分析多种PID控制算法的基础上,研究并设计了一种能够满足对中压罐热处理温度控制的模糊PID控制系统,采用单片机完成对热处理炉温度的精确操控。
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