[實用新型]聚烯烴管及聚烯烴復合管內壓-壓扁載荷測試裝置

有效

• 申請號: 201320389026.0
• 申請日: 2013-06-30
• 公開（公告）號: CN203350140U
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 施建峰;羅翔鵬;鄭津洋
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

技術領域

本實用新型是關于聚烯烴及其復合管等的載荷測試裝置，特別涉及一種聚烯烴管及聚烯烴復合管內壓-壓扁載荷測試裝置。

背景技術

塑料管及其復合管具有韌性好、抗沖擊、耐腐蝕的性能特點，且使用壽命長，因此該類管材被越來越多地應用于石油、化工、市政等領域。早在20世紀40年代，美國等發達國家就已經開始使用塑料管，至20世紀90年代，PE管在所有燃氣輸送管中所占比例已超過90%。根據塑料管道數據庫委員會PPDC(Plastic?Pipe?Database?Committee)統計，2008年全美塑料主管線相比于2006年增長了55655?km，塑料設施總數增加了230萬件，塑料管使用量呈逐年上升趨勢，而在國內，PE管自20世紀90年代開始使用，且近些年使用量不斷上升。據統計，2009年塑料管道產量580．4萬噸，同比增長18.9%，其中PE管約占總量的29%；2010年1～9月塑料管道生產量552.81萬噸，同比增長28.23％。增強塑料復合管作為新興管道，同樣保持了迅猛的發展勢頭。由國內外的統計可以看到，塑料及其復合管材的使用數量與規模逐漸擴大，但另一方面，塑料及其復合管施工操作人員技術素養有待提高，管理維護人員對塑料及復合管性能特點的認識不足、對管道維護的重視不夠及管理規范性不強，因此塑料及復合管在施工與應用階段發生的事故并不鮮見。根據研究人員調研結果顯示，塑料及其復合管的失效原因按照載荷分類又可以分為：彎曲載荷、擠壓載荷以及點載荷等。這些載荷各自單獨作用或耦合作用于承載內壓的聚烯烴管及其復合管，便構成了管道的復雜載荷受載。

針對塑料管及其復合管力學性能的研究已經有一段時間，但傳統的研究主要關注管材、管件承受單一內壓載荷時的力學性能，如短時爆破試驗研究、長時靜液壓試驗研究等，而沒有考慮管道實際工作中可能承受的擠壓載荷、彎曲載荷以及點載荷，以及由這些載荷引起的管道失效風險。其中一重要原因是由于缺少相應的測試方法及設備，導致塑料管及其復合管在復雜載荷下的性能特性研究難以開展。因此，能夠彌補現有試驗設備的空缺，對塑料管及其復合管做荷載測試的裝置需求強烈。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，克服現有技術中的不足，提供一種可以在不同溫度環境下進行試驗的聚烯烴管及聚烯烴復合管內壓-壓扁載荷測試裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型的解決方案是：

提供一種聚烯烴管及聚烯烴復合管內壓-壓扁載荷測試裝置，包括用于維持待測管材內部水壓的內壓加載裝置，以及壓扁加載裝置；待測管材的兩端設密封裝置，所述內壓加載裝置與其中一端的密封裝置相連；該裝置還包括桁架和恒溫水槽，桁架的承載梁位于恒溫水槽上方且與其平行；承載梁的兩端分別裝有一根豎直向下的懸吊柱，在懸吊柱底端各設有一個用于固定待測管材的圓形卡箍，卡箍圓心的連接線與兩懸吊柱的軸線相互垂直且共面；該裝置還包括加載平板與支撐座，平板下表面與支撐座上表面平行，兩者之間用于放置待測管材的中段；壓扁加載裝置包括加載機構和傳動裝置，傳動裝置和支撐座安裝在桁架上；加載平板的上側通過桿件、傳動裝置與加載機構相連，加載機構提供動力使加載平板實現豎直方向往復運動；所述桿件中裝有載荷測試裝置，用于測得施加的力載荷或位移載荷；加載機構還連接一個控制器，通過對壓扁加載裝置的控制來調節載荷的大小和加載速率，并在試驗過程中實時記錄管材中段承受的力與發生的位移。

本實用新型中，在兩端懸吊柱的底端相對設置兩個向下凸出的懸吊臂，其內側各設一個三角支撐架；每個懸吊臂的端部均開設一個銷孔，兩個銷孔具有相同的內徑，其圓心共線且圓面相互平行；在所述用于固定待測管材的圓形卡箍兩側分設固定件，其兩個端面之間的距離小于兩懸吊臂內側的間距；卡箍固定件的兩個端面上設共軸的銷孔，其內徑與懸吊臂端部銷孔的內徑相同，并通過銷釘實現在懸吊臂端部的安裝；圓形卡箍的結構分為上下兩部分，兩部分的結構完全相同且關于分割面對稱；在卡箍兩側的固定端還貫設豎向的螺栓孔，并通過固定螺栓實現卡箍及銷釘的緊固。

本實用新型中，設加載平板的長度為L₁，待測管材兩端卡箍之間的距離為L₂，待測管材公稱直徑為D₀，則L₂-?L₁≥4?D_0?。

本實用新型中，設待測管材的末端到用于固定待測管材的圓形卡箍之間距離為L₃，則L₃值取為待測管材直徑的2～5倍。