CN106959192B - 承插式管道液压试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于管道密封技术领域，具体提供一种承插式管道液压试验系统。本发明旨在解决现有技术中试验密封圈不能循环使用、不具备柔性接口转动特性以及浪费资源的问题。为此目的，本发明的承插式管道液压试验系统包括承口管道和插口管道，在组装好的试验状态下，所述插口管道插入到所述承口管道内并且与所述承口管道紧密贴合，所述承口管道包括第一区段和直径小于所述第一区段的第二区段，所述插口管道与所述第二区段接合并且与所述第一区段形成环形空腔，所述环形空腔用于注入液体并因此加压检测所述承插式管道的密封性能。由于具有以上结构，所述液压试验系统能够实现试验用密封圈循环使用、柔性接口的转动以及节约资源的特性。
Description
技术领域
本发明属于管道密封技术领域，具体提供一种承插式管道液压试验系统。
背景技术
管道的用途很广泛，主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中。为了保证管道的安全运行，管道试压成为了管道工程中不可忽视的一个环节，它是检验管道制造、安装质量合格与否的有效方法。除了要对管体进行压力试验外，还要对管道的管端密封性进行检测。
承插式连接是管道与管道之间常用的连接方式。目前，有一种双密封单口水压试验系统，具体包括承口管道和插口管道，在所述插口管道上设置两道凹槽，在所述凹槽上分别放置主密封圈和试验用密封圈，在安装好的状态下，所述插口管道与所述承口管道紧密地贴合，所述承口管道还包括排气孔和打压孔，通过所述打压孔向所述环形空腔中加压，从而判断所述承插式管道的密封性。所述的双密封单口水压系统在试验完成后，所述试验密封圈不能循环使用，同时，所述插口管道与所述承口管道通过所述主密封圈和试验用密封圈的固定，二者不能相对地进行转动，失去了柔性接口能够转动的特性。另外，还有单密封水压试验系统，这种试验系统需要大量的水或者其他物质检测密封圈的气密性，因此产生了浪费资源的问题。
相应地，本领域需要一种新的承插式管道液压试验系统来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中试验用密封圈不能循环使用、不具备柔性接口转动特性以及浪费资源的问题，本发明提供了一种承插式管道液压试验系统，该液压试验系统包括承口管道和插口管道，在组装好的试验状态下，所述插口管道插入到所述承口管道内并且与所述承口管道紧密贴合，其特征在于，所述承口管道包括第一区段和第二区段，所述第一区段的直径大于所述第二区段的直径，在组装好的试验状态下，所述插口管道与所述第二区段接合并且与所述第一区段形成环形空腔，所述环形空腔用于注入液体并因此加压检测所述承口管道与所述插口管道的密封性能。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，所述承口管道还包括第一过渡段、第二过渡段和第三区段，所述第一过渡段倾斜地连接所述第一区段和所述第二区段，所述第二过渡段倾斜地连接所述第二区段和所述第三区段，所述第三区段的直径小于所述第二区段的直径。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，所述插口管道的端部设置有倾斜部，在组装好的试验状态下，所述倾斜部与所述第二过渡段紧密贴合，所述倾斜部上还设置有可拆卸的试验密封圈，所述试验密封圈用于加强所述倾斜部与所述第二过渡段之间的密封性，在试验结束后，所述试验密封圈能够被拆卸并重复使用。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，所述承口管道还包括接口部，所述接口部与所述第一区段相连，所述接口部的内侧设置有主密封部件，所述主密封部件用于加强所述插口管道与所述接口部之间的密封性。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，所述插口管道上还设置有注液口，所述注液口用于向所述环形空腔中注入试验用液体，从而增加所述环形空腔中的压力。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，所述插口管道上还设置有一个或多个排气孔，所述排气孔用于在向所述环形空腔中注液加压时排出所述环形空腔中的空气。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，在试验结束后，所述排气孔中能够被安装抗轴力定位机构，所述抗轴力定位机构与所述排气孔可拆卸地连接，所述抗轴力定位机构用于防止所述插口管道和所述承口管道彼此脱开。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，所述抗轴力定位机构是定位销。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，所述抗轴力定位机构是定位环。
在上述的承插式管道液压试验系统的优选技术方案中，所述试验密封圈和所述主密封部件都是橡胶密封圈。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，该液压试验系统包括承口管道和插口管道，在组装好的试验状态下，所述插口管道插入到所述承口管道内并且与所述承口管道紧密贴合，所述承口管道包括第一区段和第二区段，所述第一区段的直径大于所述第二区段的直径，在组装好的试验状态下，所述插口管道与所述第二区段接合并且与所述第一区段形成环形空腔，所述环形空腔用于注入液体并因此加压检测所述承口管道与所述插口管道的密封性能，所述环形孔腔体积较小，因此节省了资源。在试验结束后，所述插口管道能够退出到所述第一区段，所述试验密封圈能够拆下重复使用。同时，由于第一区段的直径大于第二区段的直径，并且所述主密封部件采用弹性材料制作而成，在所述插口管道退出到第一区段之后，插口管道与承口管道之间在横向上只有一个接触点，使得插口管道能够相对于承口管道灵活转动，因此实现了插口管道与承口管道的柔性连接。总而言之，本发明的液压试验系统能够实现试验用密封圈循环使用、柔性接口的转动以及节约资源的特性。
附图说明
图1是现有的承插式液压管道试验系统的完成组装后的剖面图；
图2是本发明的承插式液压管道试验系统的完成组装后的剖面图；
图3是本发明的承插式液压管道试验系统的安装抗轴力定位销的剖面图；
图4是本发明的承插式液压管道试验系统的插口管道的横截面放大图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管说明书中试验用液体是结合水来描述的，但是，本发明显然可以采用其他形式的试验用液体，只要该液体本身不会对管道和密封圈造成腐蚀。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先参阅图1，图1是现有的承插式管道液压试验系统的完成组装后的剖面图。该液压试验系统包括插口管道1和承口管道2，在组装好的试验状态下，所述插口管道1插入到所述承口管道2内，在所述插口管道1的外壁处还设置有两道凹槽(图中未标示)，在所述凹槽内安装有两个密封圈4和12，所述插口管道1与所述承口管道2接合使所述密封圈4和12受到来自所述插口管道1和所述承口管道2的压力，从而与所述插口管道1和所述承口管道2紧密地贴合，实现了密封的目的。之后通过注水加压来检测所述承接式管道的密封性。如上面在背景技术部分所述，这种试验系统的不足之处在于密封圈不能循环使用，并且插口管道1和承口管道2不能相对于彼此柔性转动。
接着参阅图2，图2是本发明的承插式液压管道试验系统的完成组装后的剖面图。如图2所示，所述系统包括插口管道1和承口管道2，在组装好的试验状态下，所述插口管道1插入到所述承口管道2内并且与所述承口管道2紧密贴合。具体地，所述承口管道2包括第一区段21和第二区段22，所述第一区段21的直径大于所述第二区段22的直径，在组装好的试验状态下，所述插口管道1与所述第二区段22接合并且与所述第一区段21之间形成环形空腔3，所述环形空腔3用于注入水并因此加压检测所述插口管道1与所述承口管道2的密封性能。由于所述插口管道1和所述第一区段21形成环形空腔3，所述环形空腔3的容积较小，在注水加压时节约了水资源的使用。
继续参阅图2，所述承口管道2还包括第一过渡段23、第二过渡段24和第三区段25，所述第一过渡段23倾斜地连接所述第一区段21和所述第二区段22，所述第二过渡段24倾斜地连接所述第二区段22和所述第三区段25，所述第三区段25的直径小于所述第二区段22的直径。进一步地，所述承口管道2还包括接口部26，所述接口部26与所述第一区段相连21，所述接口部26的内侧设置有主密封部件4，所述主密封部件4用于加强所述插口管道1与所述接口部26之间的密封性。具体地，所述接口部26可以设置成具有内凹槽的形状，所述主密封件4紧密地容纳在所述凹槽中并且与所述插口管道1的外表面相匹配地贴合，在注水加压的过程中，所述主密封部件4能够在不断增加的压力下使所述接口26与所述插口管道1达到更好的密封效果。另外，可以在所述主密封部件4放置的插口管道1的外壁处，增设环形凹槽，使所述主密封部件4与所述插口管道1更牢固地配合，从而能够大幅度地增加所述承插式管道的密封性。所述主密封部件4采用橡胶密封圈，本领域技术人员能够理解的是，所述主密封部件4并不止局限于橡胶密封圈一种，也可以用其他密封部件替代。
继续参阅图2，所述插口管道1的端部设置有倾斜部11，在组装好的试验状态下，所述倾斜部11与所述第二过渡段24紧密贴合，所述倾斜部11上还设置有可拆卸的试验密封圈12，所述试验密封圈12用于加强所述倾斜部11与所述第二过渡段24之间的密封性，在试验结束后，所述试验密封圈12能够被拆卸并重复使用。具体地，由于设置了所述倾斜部11和所述第二过渡段24，能够使插口管道1与所述承口管道2过盈配合，另外，在所述倾斜部11上安装有试验密封圈12，进一步增强了所述插口管道1与所述承口管道2的密封性。在试验结束后，将所述插口管道1退出到所述第一区段21的位置，所述试验密封圈12能够拆下并且循环使用，同时由于只有主密封部件4一个支点，所述插口管道1能够在保证密封性的前提下相对于所述承口管道2灵活地柔性转动，甚至可以呈现最大转动角度的姿态，从而适应各种试验安装场景。所述试验密封圈12采用橡胶密封圈，本领域技术人员能够理解的是，所述试验密封圈12并不止局限于橡胶密封圈一种，也可以用其他密封部件替代。
继续参阅图2，所述插口管道1上还设置有注水口27，所述注水口27用于向所述环形空腔3中注入试验用水，从而增加所述环形空腔3中的压力。所述插口管道1上还设置有一个或多个排气孔28，所述排气孔28用于在向所述环形空腔3中注水加压时排出所述环形空腔3中的空气。具体地，可以在所述排气孔28上设置排气阀(图中未标示)，所述排气阀与所述排气孔28螺纹连接，从而便于拆卸。开始注水时，将送水管道与所述注水口27连接，打开排气阀排空所述环形空腔3中的气体，待气体排空之后关闭所述排气阀，继续注水加压，在试验完成后可以将所述排气阀拆下。当然，也可以省略安装排气阀，在注水一段时间后将所述排气孔堵住同样可以达到排气的目的。
接着参阅图3，图3是本发明的承插式液压管道试验系统的实际应用中的剖面图。如图3所示，在试验结束后，所述排气孔28中能够被安装抗轴力定位销5，所述抗轴力定位销5与所述排气孔28可拆卸地连接，所述抗轴力定位销5用于防止所述插口管道1和所述承口管道2彼此脱开。具体地，为了保证所述承插式管道的安全性，在所述排气孔上安装抗轴力定位销5，在试验结束后，将所述抗轴力定位销5与所述排气孔28螺纹连接，所述抗轴力定位销5穿过所述排气孔28但并不与所述第一区段21的内部接触，这样设计的好处在于，即使所述插口管道1与所述承口管道2出现脱开问题，所述抗轴力定位销5能够先与所述接口26接触并且限制所述插口管道1和所述承口管道2之间的相对位移。另外，所述抗轴力定位销5不与所述第一区段21的内壁相接触，从而不会影响所述承插式管道柔性接口转动的特性。虽然附图是以抗轴力定位销5为优选实施方式进行描述的，但很明显的可以用其他方式替代，例如定位环。
最后参阅图4，图4是本发明的承插式液压管道试验系统的局部放大图。如图4所示，所述抗轴力定位销设置有4个并且均匀地连接到所述排气孔28，附图是以4个抗轴力定位销5为优选方式进行描述的，但很明显也可以设置其他数量的抗轴力定位销进行实施。
下面结合附图对本发明的承插式液压管道试验系统的使用方法及工作原理做简要说明。
在试验开始之前，首先，将所述主密封部件4安装到所述接口部上，接着，将所述插口管道1推入到所述第一区段21，将所述试验密封圈12安装到所述倾斜部11上，最后，推动所述插口管道1，使所述倾斜部11与所述第二过渡段24紧密地抵靠。开始试验时，首先，将试验水通过所述注水口27加入到所述环形空腔3中，同时，打开所述排气孔28，排空所述环形空腔3中的气体，然后，待气体排放之后关闭所述排气孔28，最后，注水加压完成后静置一段时间，观察所述承接式管道的漏水情况。在试验结束后，首先，将所述插口管道1退出到所述第一区段21，接着将所述试验密封圈12拆下用于之后的使用，最后，在所述排气孔28上安装抗轴力定位销5，防止所述插口管道1和所述承口管道2彼此脱开。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种承插式管道液压试验系统，包括承口管道和插口管道，在组装好的试验状态下，所述插口管道插入到所述承口管道内并且与所述承口管道紧密贴合，
其特征在于，所述承口管道包括第一区段和第二区段，所述第一区段的直径大于所述第二区段的直径，在组装好的试验状态下，所述插口管道与所述第二区段接合并且与所述第一区段形成环形空腔，所述环形空腔用于注入液体并因此加压检测所述承口管道与所述插口管道的密封性能；
所述承口管道还包括第一过渡段、第二过渡段和第三区段，所述第一过渡段倾斜地连接所述第一区段和所述第二区段，所述第二过渡段倾斜地连接所述第二区段和所述第三区段，所述第三区段的直径小于所述第二区段的直径；
所述插口管道的端部设置有倾斜部，在组装好的试验状态下，所述倾斜部与所述第二过渡段紧密贴合，所述倾斜部上还设置有可拆卸的试验密封圈，所述试验密封圈用于加强所述倾斜部与所述第二过渡段之间的密封性，在试验结束后，所述试验密封圈能够被拆卸并重复使用；
所述承口管道还包括接口部，所述接口部与所述第一区段相连，所述接口部的内侧设置有主密封部件，所述主密封部件用于加强所述插口管道与所述接口部之间的密封性；
所述插口管道上还设置有注液口，所述注液口用于向所述环形空腔中注入试验用液体，从而增加所述环形空腔中的压力；
所述插口管道上还设置有一个或多个排气孔，所述排气孔用于在向所述环形空腔中注液加压时排出所述环形空腔中的空气。
2.根据权利要求1所述的承插式管道液压试验系统，其特征在于，在试验结束后，所述排气孔中能够被安装抗轴力定位机构，所述抗轴力定位机构与所述排气孔可拆卸地连接，所述抗轴力定位机构用于防止所述插口管道和所述承口管道彼此脱开。
3.根据权利要求2所述的承插式管道液压试验系统，其特征在于，所述抗轴力定位机构是定位销。
4.根据权利要求3所述的承插式管道液压试验系统，其特征在于，所述抗轴力定位机构是定位环。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的承插式管道液压试验系统，其特征在于，所述试验密封圈和所述主密封部件都是橡胶密封圈。
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