[發明專利]模擬埋地管道第三方破壞的板狀拉伸試驗的裝置及方法

在審

• 申請號: 202010340671.8
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN111551432A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 田中山;賴少川;王修云;熊道英;邢云穎;何勇君;項晶;王垚;楊志文
• 申請（專利權）人: 安科工程技術研究院（北京）有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;何嬌

本發明提供一種用于模擬埋地管道第三方破壞的板狀拉伸試驗的裝置，包括試驗腔體和加載部件。其中，試驗腔體內設有用于固定板狀拉伸試樣兩端的定位槽和用于支撐板狀拉伸試樣變形段的支撐裝置。加載部件能夠伸入試驗腔體內沿垂直于板狀拉伸試樣的方向朝板狀拉伸試樣變形段移動并對板狀拉伸試樣變形段加載。本發明還提供一種用于模擬埋地管道第三方破壞的板狀拉伸試驗的方法。本發明提供的裝置和方法能夠模擬現場埋地管道出現第三方破壞后對管道產生的壓坑效果，從而能夠模擬管道金屬材料受到第三方破壞應力作用的實際形貌特征，因此為埋地管道第三方破壞的材料性能影響機理的研究奠定基礎。整個裝置結構精簡且穩定可靠，操作簡單便捷。

技術領域

本發明涉及金屬材料性能測試技術領域，具體涉及一種用于模擬埋地管道第三方破壞的板狀拉伸試驗的裝置及方法。

背景技術

近年來，隨著城市道路建設、軌道交通建設、地產開發等建設活動頻繁增加，處于人口集中的居民區、商業區、工業區及主干道路密集區的規模龐大的埋地管道網絡系統很容易受到第三方施工活動的破壞，而一旦設施遭到破壞，極易引發燃氣泄漏、火災、爆炸事故，同時往往會導致大面積區域的用戶停氣事件，甚至造成較大的人員傷亡、嚴重的經濟損失及惡劣的社會影響，使城市居民生活、社會建設和經濟發展蒙受巨大損失。

根據國外對于埋地管道第三方破壞的研究結果表明：埋地管道第三方施工破壞的主要表現形式有兩種：一是直接破壞管道，引起管道內介質泄漏、火災、爆炸等事故，直接威脅城市居民生命財產安全；二是在一定程度上碰壞防腐層或造成管道表面刮痕、壓坑等，防腐層損壞會造成管道腐蝕，金屬形成刮痕、壓坑容易造成應力集中或疲勞裂紋，最終導致管道破壞。

目前，就現有技術而言，還沒有適用的裝置及方法應用于模擬埋地管道第三方破壞下的板狀拉伸試驗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種能夠模擬現場埋地管道出現第三方破壞后對管道產生的壓坑效果，從而能夠模擬管道金屬材料受到第三方破壞應力作用的實際形貌特征，因此為埋地管道第三方破壞的材料性能影響機理的研究奠定基礎的用于模擬埋地管道第三方破壞的板狀拉伸試驗的裝置。整個裝置結構精簡且穩定可靠，操作簡單便捷。

為了解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種用于模擬埋地管道第三方破壞的板狀拉伸試驗的裝置，包括試驗腔體和加載部件。其中，試驗腔體內設有用于固定板狀拉伸試樣兩端的定位槽和用于支撐板狀拉伸試樣變形段的支撐裝置。加載部件能夠伸入試驗腔體內沿垂直于板狀拉伸試樣的方向朝板狀拉伸試樣變形段移動并對板狀拉伸試樣變形段加載。

根據本發明的用于模擬埋地管道第三方破壞的板狀拉伸試驗的裝置，能夠通過加載部件對板狀拉伸試樣進行加載來模擬現場埋地管道出現第三方破壞后對管道產生的壓坑效果，并能夠模擬管道金屬材料受到第三方破壞應力作用的實際形貌特征。通過對加載部件設置不同的拉伸試驗參數，再現管道內部結構復雜的力學環境，測出真實度更高的力學實驗數據，為埋地管道第三方破壞的材料性能影響機理的研究奠定基礎。并且，僅僅通過試驗腔體內定位槽固定板狀拉伸試樣，并通過支撐裝置支撐板狀拉伸試樣變形段，因此使得整個裝置結構精簡且穩定可靠，操作簡單便捷。

對于上述技術方案，還可進行如下所述的進一步的改進。

根據本發明的用于模擬埋地管道第三方破壞的板狀拉伸試驗的裝置，在一個優選的實施方式中，加載部件包括加載螺栓軸和壓頭。其中，壓頭布置在加載螺旋軸的底部。試驗腔體上設有能夠使壓頭穿過且能夠與加載螺栓軸螺紋連接的安裝孔。

加載螺栓軸通過螺紋連接的形式與試驗腔體連接，便于在試驗時通過手段加載，因此能夠便于提供更加靈活的加載力和加載時間，螺紋連接的形式使得零部件更換簡便快捷，有利于批量試驗操作。在試驗過程中可以實現純手動操作，無需水電損耗，環保經濟，具有較高的性價比。

進一步地，在一個優選的實施方式中，加載螺栓軸頂部設有六角頭。