[發明專利]臍帶纜側向擠壓能力測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202110790883.0
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113466031A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 謝鵬;李軒
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/06;G01N3/12
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 胡楓;曹萬菊

本發明公開了一種臍帶纜側向擠壓能力測試裝置，包括加載機構、接觸面板及測試機構；加載機構包括拉伸試驗機及拉伸試驗控制器；接觸面板包括上部夾具及下部夾具，上部夾具及下部夾具相向設置，上部夾具設于下部夾具的上方，上部夾具能夠在拉伸試驗機的驅動下上下移動，并與下部夾具配合向臍帶纜試樣施加側向擠壓力；測試機構包括位移?力測試器及游標卡尺，位移?力測試器用于實時采集側向擠壓力及臍帶纜試樣的位移以生成“位移?力”曲線，游標卡尺用于對臍帶纜試樣進行測量處理。本發明還公開了一種基于臍帶纜側向擠壓能力測試裝置的臍帶纜側向擠壓能力測試方法。采用本發明，可實現對側向擠壓能力的有效測試，完善臍帶纜的測試和評價體系。

技術領域

本發明涉及臍帶纜制造技術領域，尤其涉及一種臍帶纜側向擠壓能力測試裝置及一種基于臍帶纜側向擠壓能力測試裝置的臍帶纜側向擠壓能力測試方法。

背景技術

水下生產系統作為深水油氣田的一種重要開發模式，是一種海洋石油天然氣資源開發的新技術。水下生產系統通過水下井口、部分或全部放置在海底的水下生產設施以及海底管線，將采出的油、氣、水多相或單相流體回接到附近水下、水面或陸上依托設施，實現海上油氣田的開發。

臍帶纜是電纜(電力動力纜或信號纜)、光纜(單模或多模光纜)、液壓或化學藥劑管(鋼管或軟管)組合而成的復雜電纜，被稱為海上油氣田開發的“生命線”。在海洋油氣開發中，臍帶纜主要用于為水下閥門執行器提供液壓動力通道，為控制盒和電動泵等提供電能，為水下設施和油井提供遙控及監測數據傳輸通道，以及為油井提供所需流體(如甲醇和緩蝕劑等化學藥劑)，因此，臍帶纜對水下生產系統的實施非常重要。

目前，我國開展了臍帶纜的設計、制造等研究工作，逐步掌握了水下臍帶纜的設計和制造能力，但在臍帶纜的測試和評定方面，尚未形成系統的測試和評價體系。而現有技術中關于臍帶纜測試方面的研究工作主要集中于臍帶纜的彎曲剛度、抗拉強度、拉彎組合荷載的測試，而對于臍帶纜的其他性能，如側向擠壓能力等測試項目的研究則不完善。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種結構簡單的臍帶纜側向擠壓能力測試裝置及操作簡便的臍帶纜側向擠壓能力測試方法，可實現對側向擠壓能力的有效測試。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種臍帶纜側向擠壓能力測試裝置，包括加載機構、接觸面板及測試機構；所述加載機構包括拉伸試驗機及用于控制所述拉伸試驗機的拉伸試驗控制器，所述拉伸試驗機用于驅動所述接觸面板向臍帶纜試樣施加側向擠壓力；所述接觸面板包括設于所述拉伸試驗機上的上部夾具及下部夾具，所述上部夾具及下部夾具相向設置，所述下部夾具用于承載所述臍帶纜試樣，所述上部夾具設于所述下部夾具的上方，所述上部夾具能夠在所述拉伸試驗機的驅動下上下移動，并與所述下部夾具配合向所述臍帶纜試樣施加側向擠壓力；所述測試機構包括位移-力測試器及游標卡尺，所述位移-力測試器用于實時采集側向擠壓力及所述臍帶纜試樣的位移以生成“位移-力”曲線，所述游標卡尺用于對所述臍帶纜試樣進行測量處理。

作為上述方案的改進，所述上部夾具及下部夾具均包括左側夾具及右側夾具，所述左側夾具及右側夾具相互連接以形成“V”型結構。

作為上述方案的改進，所述左側夾具及右側夾具之間的夾角為120-150°。

作為上述方案的改進，所述上部夾具及下部夾具與所述臍帶纜試樣的接觸面上均設有應變片，所述應變片與所述拉伸試驗控制器連接，所述拉伸試驗控制器實時采集所述應變片上的側向擠壓力。

作為上述方案的改進，所述上部夾具及下部夾具均通過定位環固定于所述加載機構上。

作為上述方案的改進，所述定位環為矩形環，且所述矩形環的四個拐角為弧形過渡。