[發明專利]外壓容器失穩試驗裝置

有效

• 申請號: 201110443772.9
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102564859A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 劉鵬飛;周池樓;鄭津洋;陳志平;吳彩娟;顧超華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01M99/00;G09B23/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術領域

本發明涉及承壓設備試驗技術領域，尤其涉及一種外壓容器失穩試驗裝置。

背景技術

目前日常生活和工業生產廣泛應用的壓力容器很多是在外壓狀態下工作的。對于外壓圓筒來說，主要設計問題不是強度，而是穩定性；保證其不失穩的條件是許用設計壓力小于臨界失穩壓力。因此，臨界壓力是判斷外壓薄壁圓筒失穩的主要依據。確定臨界壓力的設計公式往往只是經驗公式，誤差較大，不能得到準確的求解，給工程應用造成很多不便。為了避免由于外壓作用導致圓筒的突然外壓失穩帶來不可預見性的工程損失和安全隱患，需要提供一種外壓容器的力學性能測試裝置。

雖然中國專利ZL200920032926.3提供了一種薄壁管件外壓失穩試驗裝置，但它沒有考慮消除軸向載荷對試件失穩壓力的影響，因而不能對只承受均布周向外壓載荷的管件提供試驗。而且它只適用于薄壁管件，使用范圍較窄。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種外壓容器失穩試驗裝置，解決外壓容器在周向外壓及軸向載荷聯合作用下或者僅是周向均布外壓作用下存在的失穩問題。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種外壓容器失穩試驗裝置，所述容器為待測容器，它包括：筒體、試驗架、法蘭、法蘭蓋、壓蓋、排氣閥、安全閥、數字顯示壓力表、計算機、壓力源、緩沖罐排水閥、筒體排水閥、緩沖罐和壓力傳感器；其中，所述筒體固定在試驗架上，法蘭焊接在筒體上，法蘭蓋與法蘭連接，壓蓋將待測容器固定在法蘭蓋上，法蘭蓋和壓蓋中心均開有通孔，筒體側壁通過管路分別與排氣閥、安全閥、數字顯示壓力表和壓力傳感器相通，計算機與壓力傳感器相連；筒體底部與緩沖罐相連，緩沖罐與壓力源連接，筒體的出口管道上裝有筒體排水閥，緩沖罐的出口管道上裝有緩沖罐排水閥。

進一步地，還包括一頂桿，所述頂桿的底部與待測容器的底部接觸，頂桿的頂部固定在法蘭蓋上。

進一步地，還包括一置于法蘭蓋和法蘭之間起密封作用的墊片和一置于法蘭蓋和壓蓋之間起密封作用的O型密封圈。

本發明的有益效果是，本發明的外壓容器失穩試驗裝置既能測試容器在周向外壓及軸向載荷聯合作用下的外壓性能，又能測試容器僅承受均布周向外壓作用的外壓性能，同時測試對象不局限于外壓薄壁管件的試驗裝置，對于提高外壓容器臨界失穩壓力的準確性、保證容器在外壓工況下安全運行具有重要意義。

附圖說明

附圖是本發明裝置的結構原理圖；

圖中：筒體1、頂桿2、試驗架3、法蘭4、法蘭蓋5、螺釘6、O型密封圈7、待測容器8、壓蓋9、墊片10、螺栓11、排氣閥12、安全閥13、數字顯示壓力表14、計算機15、壓力源16、緩沖罐排水閥17、筒體排水閥18、緩沖罐19，壓力傳感器20。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作詳細敘述。

如圖1所示，本發明外壓容器失穩試驗裝置，包括：筒體1、試驗架3、法蘭4、法蘭蓋5、壓蓋9、排氣閥12、安全閥13、數字顯示壓力表14、計算機15、壓力源16、緩沖罐排水閥17、筒體排水閥18、緩沖罐19和壓力傳感器20。

其中，筒體1固定在試驗架3上，法蘭4焊接在筒體1上，法蘭蓋5通過螺栓11與法蘭4連接，墊片10置于法蘭蓋5和法蘭4之間，起密封作用；壓蓋9通過螺釘6把待測容器8壓緊在法蘭蓋5上面，?O型密封圈7置于法蘭蓋5和壓蓋9之間，起密封作用；法蘭蓋5和壓蓋9中心均開有通孔，待測容器8內部與大氣相通，筒體1側面通過管路分別與排氣閥12、安全閥13、數字顯示壓力表14和壓力傳感器20相通，計算機15與壓力傳感器20相連，計算機15通過壓力傳感器20實時記錄筒體1內的壓力，筒體1底部與緩沖罐19相連，緩沖罐19與壓力源16連接，筒體1的出口管道上裝有筒體排水閥18、緩沖罐的出口管道上裝有緩沖罐排水閥17。

本發明的外壓容器失穩試驗裝置還可以包括一頂桿2，頂桿2的底部與待測容器8的底部接觸，頂桿2的頂部通過螺釘固定在法蘭蓋5上。

本發明的工作過程如下：

1、試驗前擰緊螺栓11，使得法蘭4與法蘭蓋5緊密連接。筒體排水閥18和緩沖罐排水閥17此時處于關閉狀態。

2、將筒體1灌滿水，然后把待測容器8放進墊有O型密封圈7的法蘭蓋5的圓孔內，擰緊螺釘6，將壓蓋9固定在法蘭蓋5上，從而固定待測容器8；然后安裝頂桿2以消除軸向力（若需要同時考慮周向外壓與軸向載荷聯合作用，則把頂桿2去掉）。