[实用新型]一种石油管材全尺寸复合载荷力学试验机

说明书

技术领域

本实用新型材料性能研究与测试设备技术领域，具体涉及一种石油管材全尺寸复合载荷力学试验机。

背景技术

随着我国石油工业的发展，深井、超深井、高压气井、高温高压井等苛刻工况条件的油气井越来越多，这些井对石油管材的性能和质量要求越来越高，也迫切需要开发品种更多的新型管材。在新型管材开发中，为了准确反映管材服役条件和失效工况，科学地评价出管材的极限承载能力和适用性，需要建立一套全尺寸复合载荷力学试验系统，用于模拟实际载荷条件，包括内压、外压、轴向拉伸和压缩、扭转、横向力和温度等单项或复合载荷。但国内目前还没有开发出该类试验系统，国外据报道有成型的试验系统，但该系统售价高达近亿元人民币，因此只有极少的企业才进行这种试验，结果导致：一方面严重制约新型管材研发进度水平，另一方面由于不能对石油管材进行必要的测试，导致存在性能缺陷的管材进入油田，从而造成油田存在严重的安全隐患，甚至发生重大失效事故。

实用新型内容

本实用新型提供一种石油管材全尺寸复合载荷力学试验机，以克服现有技术存在的不能对石油管材进行全尺寸性能评价的问题。

为克服现有技术存在的问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种石油管材全尺寸复合载荷力学试验机，包括平行设置的后部载荷平台、中间载荷平台及活动平台，所述后部载荷平台与中间载荷平台之间通过固定螺母连接有多个横梁，中间载荷平台与活动平台之间设置有多个液压缸，活动平台的底部设置有滑轮，滑轮下部设置有导轨；所述后部载荷平台、中间载荷平台及活动平台的中心均设有柱形孔，柱形孔上设置有试样连接固定件，所述液压缸与控制单元连接。

上述试样连接固定件是卡瓦。

上述试样连接固定件是螺母结构。

上述后部载荷平台与中间载荷平台之间的下部横梁上跨设有导轨，在导轨上滑动设置有活动底座。

上述活动底座上设置有卧式加热炉，所述卧式加热炉与控制单元连接。

上述活动底座上设置有外压挤毁容器，所述外压挤毁容器与控制单元连接。

上述活动底座上设置有弯曲框架测试组件，所述曲框架测试组件与控制单元连接。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、采用卧式结构，主载荷框架采用卧式结构可以实现对较长管状或长条状试样施加轴向拉伸、压缩大型载荷，其轴向拉伸载荷可达到5000吨，较目前立式结构，更方便框架的安放和和试样的安装。

2、采用组合结构，配备外压挤毁容器、弯曲框架、卧式加热炉、内压/外压增压装置等，在一台试验机可以实现对试样施加轴向拉伸/压缩、内压/外压、弯曲、温度等单项或多项复合载荷试验。

3、主载荷框架设计两个试样安放区和两个量程，根据试样规格和载荷大小，可实现两个试样安放和测试区，并可调节液压缸的工作数量，实现两个试验量程（满量程和半量程）。

4、系统在加载过程中，完全由试样和载荷平台承担载荷，不必采用地基固定，避免了大型载荷加载时对其他约束装置的依赖，不但增加了可靠性，而且还降低了成本。

5、各组合件采用螺纹紧固组合，各种试验载荷组件可以在活动平台上自由装卸，使活动平台由液压缸控制移动，使得本实用新型所述的复合载荷力学试验机具有移动灵活、安装拆卸容易、维修方便、适应性广的优点。

6、由于采用实物试样，可以真实的模拟实际工况条件，所以试验结果能更真实、更直观的反映了石油管的实际使用性能。它是继外观尺寸检验、无损探伤、螺纹参数检测和材质理化分析之后的一种新的评价方式。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型实施例3的结构示意图；

图4是本实用新型实施例4的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-后部载荷平台  2-试样连接固定件   3-固定螺母  4-连接堵头  5-横梁  6-中间载荷平台  7-活动载荷平台  8-导轨  9-滑轮  10-液压缸  11-导轨  12-活动底座  13-加热炉  14-外压挤毁容器  15-顶弯液压缸  16-试样   17-控制单元  18-力传递连接杆。

具体实施方式：

下面将结合附图对本实用新型进行详细地说明。