[發(fā)明專利]一種圓形銹蝕充壓管道的密封、沖擊試驗系統(tǒng)及實驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710091252.3
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106872121B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鋒;楊玉超;吳月磊;張歡;席豐
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學
• 主分類號: G01M3/28
• 分類號: G01M3/28;G01N3/303
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 邵朋程

1.一種圓形銹蝕充壓管道的密封、沖擊試驗系統(tǒng)，包括：支座組件、充壓組件、密封組件、數(shù)據(jù)采集組件、落錘沖擊組件和銹蝕試驗管道，其特征在于：所述支座組件固定在剛性底板上，所述銹蝕試驗管道水平固定在所述支座組件上，所述落錘沖擊組件位于銹蝕試驗管道正上方，所述密封組件包括充壓端密封組件和測量端密封組件，所述充壓組件通過充壓端密封組件和銹蝕試驗管道一端連成整體，所述數(shù)據(jù)采集組件包括壓強傳感器、測速儀、高速攝相機、動態(tài)采集儀和計算機終端，所述壓強傳感器通過測量端密封組件和銹蝕試驗管道另一端連成整體；

所述充壓組件包括氣體充壓機或液壓泵站及控制系統(tǒng)與高壓連接管，所述控制系統(tǒng)可設(shè)定目標充壓水平并維持管道內(nèi)壓力水平保持不變；

所述充壓端密封組件包括密封卡套、止回閥和高壓快速接頭，所述測量端密封組件包括密封卡套、對絲和高壓快速接頭，所述密封卡套包括卡套公頭、卡套母頭和密封卡環(huán)，所述高壓快速接頭包括快接公頭和快接母頭；

所述密封卡環(huán)由內(nèi)部橡膠密封圈和外部鋼制卡環(huán)組成，整個密封卡環(huán)內(nèi)徑不變，外部鋼制卡環(huán)從頭部向底部帶有一定坡度外徑逐漸變大呈外錐面，底部向外突出后又縮回至初始外徑，其頭部邊緣恰好可進入卡套公頭內(nèi)部，其整體底部可恰好放入卡套母頭內(nèi)部，所述內(nèi)部橡膠密封圈外表面和外部鋼制卡環(huán)內(nèi)表面粘結(jié)，橡膠密封圈內(nèi)徑不變且和所述銹蝕試驗管道外徑一致；

所述銹蝕試驗管道受沖擊時，高速攝相機同步記錄所述銹蝕試驗管道外部形態(tài)變化，同時所述動態(tài)采集儀通過壓強傳感器采集銹蝕試驗管道內(nèi)部壓強變化信號并根據(jù)氣體狀態(tài)方程或液體狀態(tài)方程分析銹蝕試驗管道內(nèi)部容積變化并同步顯示于所述計算機終端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓形銹蝕充壓管道的密封、沖擊試驗系統(tǒng)的實驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，銹蝕試驗管道一端用橡膠塞和膠帶密封，從銹蝕試驗管道另一端向管道內(nèi)注滿水，應用液體流量計測量所注水的體積即為銹蝕試驗管道的初始容積V₀，隨后清理橡膠塞、膠帶及管道內(nèi)的水；

第二步，將銹蝕試驗管道兩端各穿過一個卡套母頭且其螺紋口方向與各自靠近的管口方向一致，隨后銹蝕試驗管道兩端各穿過一個密封卡環(huán)且其頭部方向與各自靠近的管口方向一致，然后兩端各連接一個卡套公頭，充壓端順次可靠連接止回閥和快接公頭并將高壓連接管一端和快接母頭可靠連接，測量端順次可靠連接對絲和快接公頭并將壓強傳感器和快接母頭可靠連接；

第三步，將密封好的銹蝕試驗管道水平固定于支座組件上，并將高壓連接管端部的快接母頭和銹蝕試驗管道充壓端密封組件的快接公頭連接，將連有壓強傳感器的快接母頭和測量端密封組件的快接公頭連接；

第四步，啟動數(shù)據(jù)采集組件的計算機終端和連有壓強傳感器的動態(tài)采集儀，此時壓強傳感器開始采集銹蝕試驗管道內(nèi)部壓強信號并實時顯示于計算機終端；

第五步，打開充壓端密封組件的止回閥，通過充壓組件的控制系統(tǒng)設(shè)定目標充壓水平并啟動氣體充壓機或液壓泵站開始充壓，銹蝕試驗管道內(nèi)部壓強達到目標壓強后控制系統(tǒng)自動停止充壓并維持試驗管道內(nèi)壓強不變，關(guān)閉止回閥，充壓結(jié)束；

第六步，打開高速攝相機和測速儀，調(diào)節(jié)落錘沖擊組件的落錘至目標高度，釋放落錘，落錘完成對銹蝕試驗管道的沖擊，同時，測速儀實時記錄落錘開始撞擊銹蝕試驗管道時刻的速度，動態(tài)采集儀及高速攝相機實時記錄、分析從落錘開始接觸銹蝕試驗管道至沖擊結(jié)束整個過程內(nèi)部壓強變化及外部形態(tài)變化，并根據(jù)恒溫條件下的氣體狀態(tài)方程或液體狀態(tài)方程將銹蝕試驗管道內(nèi)部容積變化實時顯示于計算機終端；

第七步，打印輸出試驗數(shù)據(jù)，關(guān)閉設(shè)備，拆卸沖擊后的銹蝕試驗管道。