[发明专利]一种油气管道性能测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种油气管道性能测试装置，装置包括第一液压传动系统、第二液压传动系统、第三液压传动系统、第四液压传动系统、扭转系统和液压系统；方法可以用于测量轴向压力、弯矩、扭矩、增加内压。本发明通过合理的构成及连接构建了用于油气管道性能测量的平台，基于该平台通过第一液压传动系统和第四液压传动系统向中间挤压，可以用于测量轴向压力；通过第二液压传动系统驱动可以缓慢挤压待测管道中段，可以用于测量弯矩；通过第一液压传动系统和扭转系统，可以用于测量待测管道的扭矩；同时可以模拟管道输送液体过程中的压力情况，再进一步用于轴向压力、弯矩和扭矩的测量，从而使得测量出的数据更加接近实际使用情况。

技术领域

本发明涉及一种油气管道性能测试装置及方法，属于材料力学技术领域。

背景技术

弯曲试验测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一。弯曲试验时，试样一侧为单向拉伸，另一侧为单向压缩，最大正应力出现在试样表面，对表面缺陷敏感，因此，弯曲试验常用于检验材料表面缺陷如渗碳或表面淬火层质量等。另外，对于脆性材料，因对偏心敏感，利用拉伸试验不容易准确测定其力学性能指标，因此，常用弯曲试验测定其抗弯强度，并相对比较材料的变形能力。

测定材料承受弯曲载荷时的力学特性的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一。弯曲试验主要用于测定脆性和低塑性材料(如铸铁、高碳钢、工具钢等)的抗弯强度并能反映塑性指标的挠度。弯曲试验还可用来检查材料的表面质量。弯曲试验在万能材料机上进行，有三点弯曲和四点弯曲两种加载荷方式。试样的截面有圆形和矩形，试验时的跨距一般为直径的10倍。对于脆性材料弯曲试验一般只产生少量的塑性变形即可破坏，而对于塑性材料则不能测出弯曲断裂强度，但可检验其延展性和均匀性展性和均匀性。塑性材料的弯曲试验称为冷弯试验。试验时将试样加载，使其弯曲到一定程度，观察试样表面有无裂缝。

扭力试验，通过扭转圆棒等试样来测定试样材料的刚性模量和其他性能的试验方法。静态扭力试验，例如克拉什一伯格试验、格曼扭力试验，用于测定高分子材料的低温柔性；动态扭力试验用于测定玻璃化转变温度和各种刚性模量。

当轴杆件处于受压状态时，其受到的外界施加的力称为轴压力，方向垂直于截面并指向截面内部。

目前，油气管道力学性能的实验装置在不断的发展。CN201610012558.0叙述了大变形管道环焊缝弯曲试验机及其方法，该专利将导轨设置在基座的中央位置，在基座的两侧固定设置固定台,矫正压头和弯曲压头设置在导轨中，丝杠的一端与弯曲压头固定连接，另一端与矫正压头连接，在弯曲压头的外侧与液压推进器的推进杆固定相连,弯曲试验机上设置由声发射传感器、信号放大器和声发射数据采集卡组成的声发射系统。CN201911055022.7X叙述了全尺寸四点弯曲试验装置，它包括：加载部件，用于对管道施加载荷；支撑部件，支撑部件设置在加载部件的侧方，用于在对管道施加载荷的过程中支撑管道。加载部件包括锁紧组件和承载组件，其中，锁紧组件与承载组件之间通过过渡件连接，以通过过渡件将承载组件上的压力传递至锁紧组件上，以解决现有技术中的全尺寸四点弯曲试验装置的测量准确性低的问题。

但是目前的测试设备都是一台机器只能试验轴向压力、弯矩、扭矩中的1-2种，而且针对油气管道工作环境的特殊性，需要增加内压进行测试，目前使用的测试设备并没有增加内压的设置，导致数据测量存在误差，以至于油气管道实际使用寿命低于理论使用寿命因此，需要一种油气管道性能测试装置。

发明内容

本发明提供了一种油气管道性能测试装置及方法，通过一台装置就可用于测试轴向压力、弯矩、扭矩，再进一步地可以在增加内压测试的基础上进行轴向压力、弯矩、扭矩的测试。