[發(fā)明專利]管線球閥試驗用的大型外載荷彎曲試驗裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310392106.6
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103439102A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 梁連金;卓育成;何偉華;李北明;梁世耿;吳建偉
• 申請（專利權）人: 上海開維喜閥門集團有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M3/02
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 劉瑩;羅習群

技術領域

本發(fā)明涉及一種彎曲試驗裝置，特別涉及一種管線球閥試驗用的大型外載荷彎曲試驗裝置。

背景技術

管線球閥的閥體是一個承壓部件，其壓力邊界除了承壓內部介質的壓力之外，尚需承受外部載荷，如地基沉降、山體滑坡、洪水、泥石流、地震等自然災害引起的彎曲載荷。管線球閥的設計標準ASME?B16.34在閥體壁厚附加考慮因素時提到“為了克服裝配應力、閥門關閉應力、非圓形狀和應力集中等所需的附加厚度，由制造廠各別確定”。但標準中未明確管線球閥閥體在彎曲載荷作用下閥體壁厚如何確定。因此，需對管線球閥在介質壓力和外載荷彎曲載荷共同作用下進行深入研究，并建造大型外載荷彎曲試驗裝置進行型式試驗。型式試驗的目的為：在介質壓力和外載荷彎曲載荷共同作用下，驗證閥門動作的可靠性，驗證管線球閥的密封性能，驗證管線球閥的扭矩是否發(fā)生大的變化，同時對管線球閥和管道的應力進行測定。目前管線球閥最大規(guī)格為NPS60，最高壓力等級為Class2500，國內外還未見報道可試驗上述管線球閥參數(shù)的大型外載荷彎曲試驗裝置。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是要提供一種管線球閥試驗用的大型外載荷彎曲試驗裝置，可試驗NPS2～NPS60，?Class150～Class2500管線球閥。

為了解決以上的技術問題，本發(fā)明提供了一種管線球閥試驗用的大型外載荷彎曲試驗裝置，包括

⑴壓力提供系統(tǒng)：提供被測試管線球閥和管道進行殼體試驗、高壓密封試驗和低壓密封試驗所需的試驗壓力；

⑵數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：接收電阻應變計、拉力傳感器、位移傳感器、扭矩測量裝置和壓力傳感器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理并顯示；

⑶彎曲拉力系統(tǒng)：用于控制管線球閥上下運動，形成變矩；

⑷拉力傳感器：一端固定在彎曲拉力系統(tǒng)的連接套，另一端固定在試驗臺架的連接套上，用于傳遞雙作用液壓油缸的拉力；

⑸位移傳感器：安裝于管線球閥的底部，用于測量管線球閥在雙作用液壓油缸的拉力作用下向下運動的最大直線位移量；

⑹扭矩測量裝置：與管線球閥連接，用于測量閥門在常溫、低溫和高溫時的開關扭矩；

⑺試驗臺架：管線球閥與測試管道焊接后放置于支撐管上；

及

⑻壓力傳感器：安裝在壓力檢測口上，檢測測試管道的壓力，并將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

所述壓力提供系統(tǒng)包括操作按扭、觸摸屏數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)、控制閥、保壓時間報警、壓力表、氣源接口和液壓增壓系統(tǒng)，提供最高壓力為70?Mpa，可對Class150～Class2500管線球閥進行試驗。

所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括USB接口電阻應變儀和筆記本電腦，USB接口電阻應變儀接收電阻應變計、拉力傳感器、位移傳感器、扭矩測量裝置和壓力傳感器的數(shù)據(jù)，通過USB接口將試驗數(shù)據(jù)傳給筆記本電腦，經(jīng)應變測試軟件處理試驗數(shù)據(jù)，最終以圖表的型式顯示測試結果。USB接口電阻應變儀可實現(xiàn)單次采樣、定時采樣或連續(xù)采樣，最高采樣頻率：1Hz。測量應變范圍：±20000με，測量電阻范圍：50～10000Ω，靈敏度系數(shù)：1.0～3.0自動修正。USB接口電阻應變儀可將電阻應變計、拉力傳感器、位移傳感器、扭矩測量裝置、壓力傳感器的數(shù)據(jù)接收后，通過USB接口將試驗數(shù)據(jù)傳給筆記本電腦。應變測試軟件包括參數(shù)設置模塊、視圖顯示模塊、視圖設置模塊、信號選擇模塊、采樣模塊和硬件接口模塊，最高采樣頻率：1Hz。應變測試軟件測量通道可達到4096個，提供二次開發(fā)接口，可方便與LABVIEW、CVI、VB等系統(tǒng)兼容。經(jīng)處理后的試驗數(shù)據(jù)，最終以圖表的型式顯示測試結果。

所述彎曲拉力系統(tǒng)包括圓柱銷、連接套、調節(jié)螺母、油缸連接桿、雙作用液壓油缸、液壓軟管和拉力液壓系統(tǒng)，圓柱銷穿過連接套與拉力傳感器固定，調節(jié)螺母對拉力傳感器的安裝位置微量調節(jié)，油缸連接桿連接套和雙作用液壓油缸，雙作用液壓油缸安裝在拉力支撐座上。其中，拉力液壓系統(tǒng)包括油泵、油箱、電磁閥、泄壓閥、蓄能器、數(shù)顯壓力表組成。測試時調節(jié)數(shù)顯壓力表選擇需要的設定壓力，啟動油泵。按“下拉”按鈕?，雙作用液壓油缸開始向下運動。當達到設定的拉力時油泵自動卸荷，壓力由蓄能器系統(tǒng)進行保持。按“上升”按鈕，雙作用液壓油缸開始向上運動，并恢復原來狀態(tài)。手動打開泄壓閥，系統(tǒng)泄壓。拉力液壓系統(tǒng)額定工作壓力18MPa，系統(tǒng)流量：15L/min，油箱容量：500L。

其中，單個雙作用液壓油缸最大拉力為250T，最大行程為550mm，最大可承受載荷300T。NPS60管線球閥所需最大載荷為220T?，最大位移量為520mm，因此可測試NPS2～NPS60管線球閥。