[發(fā)明專利]一種供熱直埋管道疲勞試驗方法

有效

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• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112304790B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王飛;景勝藍(lán);雷勇剛;宋翀芳;王國偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山西理工紅日節(jié)能服務(wù)有限公司
• 主分類號: G01N3/36
• 分類號: G01N3/36;G01N3/38;G01N3/02
• 代理公司: 重慶遠(yuǎn)恒專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50248
• 代理人: 伍倫辰

1.一種供熱直埋管道疲勞試驗方法，其特征在于，將管道按照施工要求模擬埋設(shè)，再將管道兩端接入循環(huán)冷熱水模擬其工作狀況，模擬時對試驗管道反復(fù)交替供應(yīng)冷熱水，對管道兩端進行軸向約束監(jiān)控并模擬其軸向受力情況，記錄管道在不同參數(shù)因素作用下直至產(chǎn)生疲勞破壞現(xiàn)象的循環(huán)次數(shù)，得到管道的S-N疲勞壽命曲線；

本方法采用以下的試驗裝置實現(xiàn)，所述試驗裝置包括一個模擬管槽，模擬管槽下部沿長度方向的兩端各開設(shè)有一個用于供試驗管道端部穿出的孔洞，還包括供水模擬系統(tǒng)，供水模擬系統(tǒng)包括循環(huán)水管和連接在循環(huán)水管上的循環(huán)泵與溫控裝置，循環(huán)水管的兩端為用于和試驗管道相接的管道連接端；還包括設(shè)置在模擬管槽兩端孔洞外部的管道軸向約束加載裝置，管道軸向約束加載裝置能夠?qū)艿捞峁┹S向約束加載；

所述溫控裝置，包括一個加熱管路和一個冷卻管路，加熱管路和冷卻管路并聯(lián)到循環(huán)水管中，加熱管路上設(shè)置有控制用加熱裝置和閥門，冷卻管路上設(shè)置有控制用冷卻裝置和閥門；試驗控制時，先打開加熱管路開啟加熱裝置，對試驗管道提供熱水，一次循環(huán)或者若干時間后，切換為冷卻管路為試驗管道提供冷水，模擬供熱管道一次循環(huán)結(jié)束。

2.如權(quán)利要求1所述的供熱直埋管道疲勞試驗方法，其特征在于，試驗時在管道豎直方向上施加力模擬其豎直方向所受載荷情況。

3.如權(quán)利要求1所述的供熱直埋管道疲勞試驗方法，其特征在于，試驗時對管道表面的溫度、位移量和應(yīng)變力進行檢測，采集記錄其數(shù)據(jù)變化情況。

4.如權(quán)利要求1所述的供熱直埋管道疲勞試驗方法，其特征在于，供水模擬系統(tǒng)還包括一個模擬用冷卻裝置，模擬用冷卻裝置串聯(lián)到循環(huán)水管內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1所述的供熱直埋管道疲勞試驗方法，其特征在于，循環(huán)水管的管道連接端包括一個堵頭，堵頭為彈性材料的錐臺形，其小直徑端小于試驗管道內(nèi)徑，大直徑端大于管道內(nèi)徑，循環(huán)水管從堵頭大直徑端穿出到小直徑端。

6.如權(quán)利要求1所述的供熱直埋管道疲勞試驗方法，其特征在于，所述管道軸向約束加載裝置，包括一個載荷加載裝置，載荷加載裝置具有一個正對試驗管道軸心方向的伸縮軸，伸縮軸前端具有一個用于和試驗管道端部固定相接的連接頭，連接頭內(nèi)設(shè)置有能夠檢測軸向載荷大小的測力傳感器，測力傳感器和控制中心連接。

7.如權(quán)利要求6所述的供熱直埋管道疲勞試驗方法，其特征在于，所述連接頭，包括一個位于前端用于和試驗管道對接的法蘭盤，法蘭盤后端面上同軸向固定連接有一個對接筒，對接筒上開設(shè)有循環(huán)水管讓位槽，對接筒后端固定有一塊安裝板，安裝板上向后連接有一個呈L形的第一連接板，第一連接板和安裝板之間形成一個檢測腔，連接頭還包括一個固定在伸縮軸上的第二連接板，第二連接板前端呈L形且插接入檢測腔中，第二連接板位于檢測腔中部分的前后兩側(cè)各設(shè)置有一個測力傳感器。

8.如權(quán)利要求1所述的供熱直埋管道疲勞試驗方法，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括用于間隔地安裝在試驗管道表面的多組應(yīng)變片、位移傳感器和溫度傳感器，所述應(yīng)變片、位移傳感器和溫度傳感器與控制中心相連；

還包括豎直載荷模擬裝置，豎直載荷模擬裝置包括位于模擬管槽上端的蓋板，蓋板使用時蓋設(shè)在回填砂上且四周保持和模擬管槽側(cè)壁呈浮動狀態(tài)，蓋板上設(shè)置有可移動小車。