[發明專利]一種管件的疲勞測試裝置及疲勞測試方法

在審

• 申請號: 201810040144.8
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN110044737A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 韓廣東;鄭會;鐘志民;李杰;劉蛟
• 申請（專利權）人: 國核電站運行服務技術有限公司
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 鄭沖

本發明提供一種管件的疲勞測試裝置，包括環境倉、內部介質輸入管、及內部介質輸出管，所述環境倉的側壁上設有外部介質入口和外部介質出口，所述環境倉用于容納管件，所述內部介質輸入管與管件的一端相連通，所述內部介質輸出管與管件的另一端相連通。本發明中管件的疲勞測試裝置，在對管件進行疲勞測試過程中，通過內部介質輸入管向管件的內部輸入內部介質，以模擬出實際使用時管件內部的工作環境，并通過外部介質入口向環境倉中輸入外部介質，以模擬出實際使用時管件外部的工作環境，使得管件在測試過程中所處的環境與實際的工作環境一致，從而保證對管件進行疲勞測試的準確性更高。

技術領域

本發明涉及一種疲勞測試裝置，特別是涉及一種管件的疲勞測試裝置及疲勞測試方法。

背景技術

核電、火電、化工和油氣行業中有多種U型彎管，管道在服役過程中因內外壓力變化、溫度波動等而承受著交變載荷的作用，進而導致疲勞/腐蝕疲勞失效。管道疲勞/腐蝕疲勞壽命預測是管道安全評價的重要組成部分。如核電蒸汽發生器的傳熱管，該傳熱管的內部是含有放射性物質的一回路水，傳熱管的外部具有二回路水。傳熱管一旦發生失效，將引起放射性物質泄漏、并將會導致災難性事故。

在疲勞壽命預測方面通常會采用疲勞可靠性設計法、局部應力應變分析法和名義應力疲勞設計法等。這些疲勞設計法只能近似估算管道的疲勞壽命，而且數據分散性較大；在實際工程應用中，需要采用試驗法來更準確地評價管道的疲勞壽命。目前，少數特殊裝置能夠實現全尺寸直管道疲勞測試，沒有能夠實現全尺寸U型彎管疲勞測試的裝置。一般疲勞測試主要是在管道上切取試樣，然后進行試樣疲勞試驗。且先進行腐蝕試驗、再進行疲勞試驗；或者在腐蝕環境中進行疲勞試驗來模擬管道在受力狀態和腐蝕環境共同作用下的腐蝕疲勞失效情況。

上述現有疲勞測試方法并不能真實地反映出U型管道工件的疲勞失效機理。一方面U型彎管和直管段的加工制造工藝不同，從而造成其微觀組織結構、殘余應力等方面的差異；另一方面，把管道直接放在同一腐蝕介質中不能真實反映出實際工件內外壁所處的真實環境。如海洋油氣管道內壁接觸的是油氣，而外壁接觸則是海洋侵蝕性環境。

相對于管道直管段，彎管加工工藝更加復雜，且容易產生微觀缺陷而具有較差的力學性能、耐蝕性等。同時，在實際工況中彎管處承受的介質沖刷作用也會更強烈，因此彎管處是管道系統的薄弱環節。另外，管道工件在實際服役環境條件下的疲勞試驗可以更真實反映管道疲勞失效情況，為其疲勞壽命分析與安全可靠性評估提供數據支持。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明要解決的技術問題在于提供一種管件的疲勞測試裝置，該疲勞測試裝置對管件的疲勞測試準確性更高。

為實現上述目的，本發明提供一種管件的疲勞測試裝置，包括環境倉、內部介質輸入管、及內部介質輸出管，所述環境倉的側壁上設有外部介質入口和外部介質出口，所述環境倉用于容納管件，所述內部介質輸入管與管件的一端相連通，所述內部介質輸出管與管件的另一端相連通。

進一步地，所述內部介質輸入管通過輸入管接頭與管件的一端相連通，所述內部介質輸出管通過輸出管接頭與管件的另一端相連通。

進一步地，所述管件的疲勞測試裝置，還包括連接夾具和固定夾具，所述連接夾具用于將管件的一端與疲勞試驗機的傳動軸相連接；所述固定夾具用于將管件的另一端固定在環境倉中。

進一步地，所述固定夾具包括連接軸和用于套設在管件的另一端上的連接塊，所述連接軸的一端與連接塊固接，所述連接軸的另一端與環境倉的內壁固接。

進一步地，所述連接軸有兩根，且兩根連接軸對稱地分布在連接塊的前后兩側。

進一步地，所述連接夾具用于套設在管件的一端，且所述連接夾具用于與疲勞試驗機的傳動軸相連接。

進一步地，所述內部介質輸入管和內部介質輸出管均為金屬軟管。