[發(fā)明專利]一種模擬柔性立管鎧裝層層間磨損的試驗方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611228910.0
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106855482A
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 丁楠;戚東濤;李厚補;邵曉東;蔡雪華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/06;G01N3/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種模擬柔性立管鎧裝層層間磨損的試驗裝置，其特征在于，包括萬能試驗機(1)、下試驗機夾具(2)、下試樣夾具(3)、上試樣夾具(5)和上試驗機夾具(6)；其中，

工作時，測試試樣(4)夾持在下試樣夾具(3)和上試樣夾具(5)之間，且下試樣夾具(3)被夾持在萬能試驗機(1)的下試驗機夾具(2)上，上試樣夾具(5)被夾持在萬能試驗機(1)的上試驗機夾具(6)上。

2.根據權利要求1所述的一種模擬柔性立管鎧裝層層間磨損的試驗裝置，其特征在于，下試樣夾具(3)上設置有下夾持柄(301)，上試樣夾具(5)上設置有上夾持柄(501)，下試樣夾具(3)通過下夾持柄(301)被夾持在萬能試驗機(1)的下試驗機夾具(2)上，上試樣夾具(5)通過上夾持柄(501)被夾持在萬能試驗機(1)的上試驗機夾具(6)上。

3.根據權利要求1所述的一種模擬柔性立管鎧裝層層間磨損的試驗裝置，其特征在于，下試樣夾具(3)和上試樣夾具(5)均包括可拆卸且配合使用的第一試樣夾具(9)和第二試樣夾具(10)，第一試樣夾具(9)和第二試樣夾具(10)之間形成用于夾持測試試樣(4)的試樣槽。

4.根據權利要求3所述的一種模擬柔性立管鎧裝層層間磨損的試驗裝置，其特征在于，第一試樣夾具(9)和第二試樣夾具(10)上均開設有螺紋孔(9)，且第一試樣夾具(9)和第二試樣夾具(10)之間通過設置在螺紋孔(9)處的緊固螺栓(7)連接在一起。

5.一種模擬柔性立管鎧裝層層間磨損的試驗方法，其特征在于，該試驗方法基于權利要求1至4中任一項所述的一種模擬柔性立管鎧裝層層間磨損的試驗裝置，包括以下步驟：

1)試樣準備：使用拉伸鎧裝層的裝甲線制取平直的樣條作為測試試樣(4)；

2)試樣組裝：將測試試樣(4)等分為2組，每組測試試樣(4)緊密排列且端部平齊，兩組測試試樣(4)交叉重疊，軸向交叉角度等于柔性立管內鎧甲線的實際層間纏繞夾角，將組合后的測試試樣(4)的一側端部夾持在下試樣夾具(3)，將組合后的測試試樣(4)的另一側端部夾持在上試樣夾具(5)內，且每組測試試樣(4)的鋪設方向同此軸向的夾角相同；

3)試樣安裝：控制萬能試驗機(1)，使下試驗機夾具(2)和上試驗機夾具(6)分別夾緊對應的下試樣夾具(3)和上試樣夾具(5)；

4)設備準備：控制萬能試驗機(1)，施加500N的預緊拉伸力，確保各處夾持良好，載荷清零；

5)開始試驗：控制萬能試驗機(1)，采用力值控制模式，以速率v₁勻速增加拉伸載荷至F₁，保載時間t₁，而后以速率v₂勻速減小拉伸載荷至F₂，保載時間t₂，此為一個加載循環(huán)，而后重復加載循環(huán)直至試驗周期規(guī)定的循環(huán)次數N，其中F₁和F₂不超過管道設計的軸向拉伸載荷，且F₁＞F₂；

6)試驗終止：完成試驗周期的循環(huán)次數后，控制萬能試驗機(1)，慢速卸除拉伸載荷至0N，松開下試驗機夾具(2)和上試驗機夾具(6)，拆下帶有下試樣夾具(3)和上試樣夾具(5)的測試試樣(4)，取下測試試樣(4)；

7)試驗結果：使用肉眼和光學顯微鏡觀察每根測試試樣(4)中部的磨損情況，截取測試試樣(4)中部疊合部分，稱量質量并同標準質量對比，計算質量損失。

6.根據權利要求5所述的一種模擬柔性立管鎧裝層層間磨損的試驗方法，其特征在于，步驟3)中，下試樣夾具(3)上設置有下夾持柄(301)，上試樣夾具(5)上設置有上夾持柄(501)，夾持時，要求下夾持柄(301)和上夾持柄(501)的軸心同下試驗機夾具(2)和上試驗機夾具(6)的軸心重合。