CN107402120B - 管线夹持装置及密封卡具的质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种管线夹持装置及密封卡具的质量检测方法，其中，管线夹持装置包括：支撑部，具有支撑平台；夹持部，设置于支撑平台上，夹持部具有容纳实验管线的容纳部以将实验管线固定于夹持部上；防滑部，设置于容纳部内以防止实验管线滑动。通过在支撑部上设置夹持部以使实验管线能够稳定地固定于支撑部上，以便于作业人员方便的进行实验操作，增加了实验环境的稳定性和实验数据的可靠性。

Description

管线夹持装置及密封卡具的质量检测方法

技术领域

本发明涉及油田管道破损泄漏维修技术领域，具体而言，涉及一种管线夹持装置及密封卡具的质量检测方法。

背景技术

现有技术中，油田生产运行过程中由于油、气管道内壁腐蚀或结垢等导致的管道破损而采取的堵漏技术主要是注剂式带压密封技术。该技术采用特制的密封卡具，在泄漏部位上重建一个新的密封结构，迅速地弥补泄漏缺陷，达到阻止介质外泄，实现良好密封的目的。该技术适用介质温度和压力范围较广，封堵操作较为简便，在国内外得到广泛的推广和应用。

注剂式带压密封技术施工应用时，卡具承受的内压是泄漏到密封空腔内的系统压力和完成密封的密封剂挤压力的合力，管道承受到来自卡具注胶槽内密封剂挤压力及管道本体和系统压力的共同作用。其中，系统压力是以均布载荷作用在卡具上，密封挤压力是通过多个注剂孔注入到密封空腔内，每个注剂孔附近承受密封剂流动、填满、压实全过程，每个注剂孔所表现的挤压力是不同的。如果注剂的外部推力过大，或者控制不当，则对管道和卡具产生极大的附加应力，导致管道或卡具发生形变，造成不可修复的破坏。此外，卡具与泄漏部位外表面即管道的配合间隙的大小，也是影响密封作业成功率的关键因素之一。现场施工要求配合间隙越小越好，但泄漏结构尺寸测量的准确程度、卡具制造尺寸偏差、热膨胀量计算的准确性等因素都会使间隙量偏大。而过大的配合间隙，当泄漏系统压力过高、温度过低时，会造成密封空腔内的密封剂泄漏，造成密封作业失败。

目前国内外对已加工的密封卡具，均缺乏对其安全施工压力、强度等稳定性检测以及密封性能测试环节，无法确保现场施工过程中卡具的安全稳定及作业成功率，使得现有技术中使用的卡具存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种管线夹持装置及密封卡具的质量检测方法，以解决现有技术中密封卡具存在安全隐患的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种管线夹持装置，包括：支撑部，具有支撑平台；夹持部，设置于支撑平台上，夹持部具有容纳实验管线的容纳部以将实验管线固定于夹持部上；防滑部，设置于容纳部内以防止实验管线滑动。

进一步地，夹持部包括：第一止挡部，设置于支撑平台上；第二止挡部，设置于支撑平台上，第一止挡部与第二止挡部之间形成V字形的容纳部。

进一步地，夹持部还包括：防滑部设置于第一止挡部的第一止挡面和/或第二止挡部的第二止挡面上，第一止挡面和第二止挡面之间形成V字形的容纳部。

进一步地，防滑部为设置于夹持部上的橡胶垫。

进一步地，夹持部为多个，多个夹持部间隔地设置于支撑平台上，且至少两个夹持部处于同一直线上为实验管线提供至少两处夹持定位。

根据本发明的另一个方面，提供了一种密封卡具的质量检测方法，用于对密封卡具进行质量检测，质量检测方法包括：安全施工压力检测方法；和/或耐压力检测方法；和/或密封性能检测方法；其中，在进行任何一项或多项检测之前，进行检测准备操作，检测准备操作包括将实验管线固定放置于管线夹持装置上，管线夹持装置为上述的管线夹持装置，将密封卡具设置于实验管线的损伤处，使密封卡具与实验管线之间形成内腔。

进一步地，在完成检测准备操作后，在安全施工压力检测方法中，安全施工压力检测方法包括：在实验管线和密封卡具上设置压力监测系统用以监测实验管线和密封卡具的应力变化的情况；通过密封注剂系统向内腔中注入密封剂，通过压力监测系统监测注入的密封剂的压力数据、实验管线和密封卡具的应力变化数据，当密封卡具与实验管线之间的密封性失效时，将压力数据确定为安全施工压力。

进一步地，压力监测系统包括：压力传感器，设置于实验管线和密封卡具上用以监测密封剂的压力数据；数据采集卡，具有数据采集器，数据采集器为多个，多个数据采集器均布地设置于内腔的外壁上，数据采集卡用以收集压力传感器的压力变化数据并向控制器传送，数据采集卡分别与压力传感器和控制器电连接。

进一步地，压力监测系统还包括：电阻应变器，电阻应变器为多个，多个电阻应变器分别设置于密封卡具和实验管线上，电阻应变器用以检测并传送内腔的密封剂的压力变化数据；压力应变片，设置于实验管线的内壁上，当密封注剂系统向内腔中注入密封剂时，压力应变片将实验管线的形变量传送至控制器上，电阻应变器和压力应变片分别与控制器电连接。

进一步地，在完成检测准备操作后，在耐压力检测方法中，耐压力检测方法包括：通过密封注剂系统向内腔中注入密封剂并直至注满为止，将内腔中的压力升高至密封卡具的设计压力的A倍并持续t1分钟；观察密封卡具的形变状况以确定密封卡具的耐压性能。

进一步地，在完成检测准备操作后，密封性能检测方法包括：将实验管线的两端分别用挡板对其进行密封以使实验管线的内部形成封闭的密封空间；通过密封注剂系统向内腔中注入密封剂，密封剂对损伤处进行密封后，密封注剂系统停止作业，采用注液系统向密封空间内注满液体；当密封空间内的压力升高至工作压力时，此时密封卡具与实验管线之间发生液体泄漏，检测结束；或者，当密封空间内的压力升高至工作压力时，此时密封卡具与实验管线之间无液体泄漏，继续通过注液系统向密封空间内注入液体，并使密封空间内的压力升高至实验压力且持续t2分钟，而后将密封空间内的实验压力降低至工作压力后，对密封卡具与实验管线之间的密封性进行检查。

进一步地，密封卡具具有多个注剂孔，分别通过多个注剂孔逐次向内腔中注入密封剂。

应用本发明的技术方案，管线夹持装置包括支撑部、夹持部和防滑部。设置于容纳部内以防止实验管线滑动。支撑部具有支撑平台。夹持部设置于所述支撑平台上，所述夹持部具有容纳管线的容纳部以使所述实验管线固定于所述夹持部上。防滑部设置于容纳部内以防止实验管线滑动。通过在支撑部上设置夹持部以使实验管线能够稳定的固定于支撑部上，以便于作业人员方便的进行实验操作，增加了实验环境地稳定性和实验数据的可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的管线夹持装置的实施例的结构示意图；

图2示出了根据本发明的压力监测系统的第一实施例的结构示意图；

图3示出了根据本发明的压力监测系统的第二实施例的结构示意图；

图4示出了根据本发明的密封卡具的密封性能检测示意结构图；以及

图5示出了根据本发明的密封卡具实验平台组成关系示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、支撑部；11、支撑平台；20、夹持部；21、容纳部；22、第一止挡部；220、第一止挡面；23、第二止挡部；230、第二止挡面；30、防滑部；40、支撑板；50、实验管线；51、挡板；60、密封卡具；61、内腔；70、数据采集卡；71、数据采集器；80、电阻应变器；81、控制器；90、压力应变片；91、注液系统；92、液压油泵；93、阀门；94、阀门；95、阀门。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

如图1所示，根据本发明的一个具体实施例，提供了一种管线夹持装置。该管线夹持装置包括支撑部10、夹持部20和和防滑部30。支撑部10具有支撑平台11。夹持部20设置于所述支撑平台11上，所述夹持部20具有容纳管线的容纳部21以使所述实验管线固定于所述夹持部20上。防滑部30设置于容纳部21内以防止实验管线滑动。

在本实施例中，通过在支撑部上设置夹持部20以使实验管线能够稳定地固定于支撑部10上，以便于作业人员方便的进行实验操作，增加了实验环境的稳定性和实验数据的可靠性。

其中，夹持部20包括第一止挡部22和第二止挡部23。第一止挡部22设置于支撑平台11上。第二止挡部23设置于支撑平台11上，第一止挡部22与第二止挡部23之间形成V字形的容纳部21。这样设置使得夹持装置对实验管线具有很好的夹持作用。

防滑部30设置于第一止挡部22的第一止挡面220和第二止挡部23的第二止挡面230上，第一止挡面220和第二止挡面230之间形成V字形的容纳部21。这样设置能够增加实验管线安装在夹持装置上的稳定性。当然，防滑部30呀可以只设置在第一止挡面220和第二止挡部23之一的止挡面上。

优选地，防滑部30为设置于夹持部20上的橡胶垫。橡胶垫能够有效地增加实验管线安装与夹持装置之间的摩擦力，从而增加了实验管线的安装稳定性。

再请参照图1所示，夹持部20为多个，多个夹持部20间隔地设置于支撑平台11上，且至少两个夹持部20处于同一直线上为实验管线提供至少两处夹持定位。这样设置使得实验管线与夹持装置之间具有多个固定点，进一步地增加试验管线安装的稳定性为实验提供良好的实验环境，继而增加了实验数据的可靠性。

如图2至5所示，根据本发明的另一个方面，提供了一种密封卡具的质量检测方法。该方法用于对密封卡具60进行质量检测。该检测方法的目的是针对管线破损维修过程中所用的密封卡具存在一定安全隐患的现状而研发一套管线密封卡具质量检测装置及方法。可以对所用密封卡具进行临界安全施工压力测试、出厂强度测试以及封堵后的密封性能测试等，有效避免因密封卡具性能不达标而导致的作业失败，确保密封卡具在施工过程中的稳定性，保证密封作业的成功率。

质量检测方法包括安全施工压力检测方法、耐压力检测方法、密封性能检测方法。其中，在进行任何一项或多项检测之前，进行检测准备操作，检测准备操作包括将实验管线50固定放置于管线夹持装置上，管线夹持装置为上述实施例中的管线夹持装置，将密封卡具60设置于实验管线50的损伤处，使密封卡具60与实验管线50之间形成内腔61即密封空腔。

如图2所示，在完成检测准备操作后，在安全施工压力检测方法中，安全施工压力检测方法包括：

在实验管线50和密封卡具60上设置压力监测系统用以监测实验管线50和密封卡具60的应力变化的情况。通过密封注剂系统向内腔中注入密封剂，通过压力监测系统监测注入的密封剂的压力数据、实验管线50和密封卡具60的应力变化数据，当密封卡具60与实验管线50之间的密封性失效时，将压力数据确定为安全施工压力。

其中，压力监测系统包括压力传感器和数据采集卡70。压力传感器设置于实验管线50和密封卡具60上用以监测密封剂的压力数据。数据采集卡70具有数据采集器71，数据采集器71为多个，多个数据采集器71均布地设置于内腔的外壁上，数据采集卡70用以收集压力传感器的压力变化数据并向控制器传送，数据采集卡70分别与压力传感器和控制器电连接。

压力监测系统还包括电阻应变器80和压力应变片90。电阻应变器80为多个，多个电阻应变器80分别设置于密封卡具60和实验管线50上，电阻应变器80用以检测并传送内腔的密封剂的压力变化数据。压力应变片90设置于实验管线50的内壁上，当密封注剂系统向内腔中注入密封剂时，压力应变片90将实验管线50的形变量传送至控制器上，电阻应变器80和压力应变片90分别与控制器电连接。

安全施工压力测试是对密封注剂过程中实验管线50所能承受的最大弹性压力进行测试。将压力监测系统与待测管段的实验管线50带有裂缝、圆孔等缺陷的管段连接，用液压注剂系统持续向密封空腔注剂，通过压力传感器和数据采集卡70接收数据信号，完成对注剂过程中测试点的压力和应变数据采集、分析运算，绘制压力变化和应变片形变情况及对应时间的曲线图，根据结果确定管段失效管段内壁应变片产生临界变形或管段破损的临界情况，确定不同管线材质、管径、裂缝及穿孔等缺陷下安全施工压力的计算方法。

如图3所示，在完成检测准备操作后，在耐压力检测方法中，耐压力检测方法包括：

通过密封注剂系统向内腔中注入密封剂并直至注满为止，将内腔中的压力升高至密封卡具60的设计压力的A倍并持续t1分钟，其中，A优选为1.25，t1为3～5分钟。观察密封卡具60的形变状况以确定密封卡具60的耐压性能。

如图4所示，在完成检测准备操作后，在耐压力检测方法中，密封性能检测方法包括：

将实验管线50的两端分别用挡板51对其进行密封以使实验管线50的内部形成封闭的密封空间。通过密封注剂系统向内腔中注入密封剂，密封剂对损伤处进行密封后，密封注剂系统停止作业，采用注液系统91向密封空间内注满液体。当密封空间内的压力升高至工作压力时，此时密封卡具60与实验管线50之间发生液体泄漏，检测结束。或者，当密封空间内的压力升高至工作压力时，此时密封卡具60与实验管线50之间无液体泄漏，继续通过注液系统91向密封空间内注入液体，并使密封空间内的压力升高至实验压力且持续t2分钟，t2为10～30分钟。而后将密封空间内的实验压力降低至工作压力后，对密封卡具60与实验管线50之间的密封性进行检查。

密封卡具60的密封性能测试是在密封卡具经耐压试验后，用水油或其他适宜作为加压介质的液体在密封管段内持续施加高于管段最高使用压力的试验压力，并检查密封管段在试验压力下是否有渗漏及明显的变形或其他缺陷，确定卡具的密封性能。

如图5所示，通过管段夹持装置固定实验管线50，在实验管线50上安装密封卡具60，并接入液压注剂系统和压力测量系统，通过注剂观察并测量实验管线50及密封卡具60受力变形情况，据此对密封卡具60的密封性能进行测试。

在上述密封卡具质量检测装方法中的密封卡具(简称卡具)是根据不同形状的穿透泄漏缺陷(腐蚀穿孔、裂缝等)而设计的。直管段所用卡具主要有双槽式卡具和盒式卡具两种。卡具为双弧面结构，分为上盘、下盘两部分。上、下盘通过带有螺栓的条形夹耳相连形成管状结构。双槽式卡具上、下盘中分别设计有条形注胶槽，扣合后形成彼此相联的四个密封腔，分别是卡具两端的两个环形密封腔。上、下盘接合面的两个长条形密封腔，盒式卡具上、下盘中设计有凹槽，扣合后形成一个环状密封空腔。注胶孔沿密封腔均匀布置，密封卡具材质选用锅炉压力容器用钢，密封卡具的壁厚根据管线的额定压力确定。

实验管线50多为金属管(X60、X65、X70等无缝钢管)及非金属管(玻璃钢管、钢骨架聚乙烯复合管等)等用于石油天然气工业中的水、油、气输送管等的常用管段。

试验管线夹持装置主要包括支撑部10、夹持部20及防滑部30，防滑部30可以为橡胶圈。夹持装置主要起稳定、支撑试验管线，所述的管道的夹持部20的容纳部的开口可根据实验管线50的管径的大小调节以增加夹持装置能够适用于不同管径的实验管线。为了节省材料，降低生产成本，可以将支撑平台11设置成框架的形式，在框架上设置支撑板40用于支撑夹持部20。

液压注剂系统由注剂枪、高压胶管、压力表、液压油泵及衔接部件等组成，主要任务是完成对整个系统密封剂的注入。所选用密封剂为非固化型密封注剂，使用温度0℃～800℃，使用压力不大于60MPa。

压力测量系统由两个压力测量系统组成统称压力监测系统。压力监测系统主要任务是测量管道在不同形变压力下的受力。两个压力测量系统中的一个是环向围绕密封卡具60与实验管线外壁形成的密封空腔设置的压力传感器而近似测量管壁压力的测量系统。压力传感器均匀分布安装在密封空腔的外侧。该系统主要任务是测量密封空腔内的压力变化。两个压力测量系统中的另一个是通过在管道内壁与密封空腔对应位置粘贴电阻应变片来测量管道形变大小的测量系统。通过一个加装摄像头的机械臂完成对管道内壁的定位打磨和贴片。该系统主要任务是测量管道内壁的形变，并结合第一个压力测量系统测量管道在不同形变下的环向压力。

通过夹持装置提供的实验平台可完成对所用密封卡具60进行出厂检验以及注剂式不动火带压密封技术安全施工压力的测量等任务，为密封卡具60的各项性能提供可靠的检验手段。其功能主要有：密封卡具60出厂强度检验、密封性能测试以及安全施工压力测试。

密封卡具60的出厂检验包括外观检验和强度检验。依据设计图纸，使用测量辅助工具等对根据泄漏部位的现场勘测情况而设计加工密封卡具60的生产材料、各项尺寸(不同类型卡具尺寸规格不同)等参数进行外观检验。然后，将待检验密封卡具60安装在夹持装置上，连接液压注剂系统，向密封空腔内注入密封剂，并持续提高注剂压力，观察卡具是否出现裂纹、变形等破坏，对密封卡具60进行耐压试验测试，根据设计参数和耐压试验的测试结果，对比卡具设计要求，确定密封卡具60的质量是否合格。

密封卡具60的质量检测方法是根据带压密封作业与密封卡具60存在一定安全隐患的需要，有目的地对使用密封卡具60进行各项性能检测，该检测可以有效避免因密封卡具60性能不达标而导致的密封作业失败，其检测结果具有一定的准确性、代表性和完整性。密封卡具60的质量检测装置可以对所用密封卡具60进行临界安全施工压力测试、出厂强度测试以及封堵后的密封性能测试，有效地保证了密封卡具60的稳定，保证密封作业的成功率。该方法能够对密封卡具60进行外观检测及各项稳定性检测，并提供现场作业时的安全施工压力，有效避免因注剂压力过大导致管道或密封卡具60发生形变而对管道造成不可修复的破坏以及因配合间隙过大导致密封剂泄漏而发生密封作业失败等情况，提高了密封作业的安全性及成功率，为带压密封技术的进一步发展提供有力保证。

根据本发明的第二实施例，密封卡具60的质量检测包括：通过管段夹持装置固定实验管线50，在实验管线50上安装密封卡具60，并接入液压注剂系统和压力监测系统，通过液压注剂系统向密封空腔注剂，通过压力传感器和数据采集卡70接收数据信号，完成对注剂过程中测试点的压力和应变数据采集、分析运算，据此对密封卡具60的密封性能、承压性能、安全施工压力等进行测试。

压力监测系统通过环向围绕在密封卡具60空腔设置压力传感器记录空腔内压力变化，完成对注剂过程中测试点的压力数据采集。压力传感器分布均匀，安装在密封空腔外侧，传感器螺纹M12*1，螺纹长10mm，传感器压力范围可根据实验要求选择，最大量程约是实验最大压力的1.5～2倍。

通过粘贴在管道内壁的压力监测系统与密封空腔对应位置的电阻应变片来测量管道内壁的形变，完成对注剂过程中测试点应变数据采集。通过一个加装摄像头的机械臂完成对管道内壁的定位打磨和贴片。

在本实施例中采用的是双槽式密封卡具，双槽式密封卡具压力测量点分别位于两个槽子(密封空腔)的横截面上，且距离泄漏点中心横截面有一定距离。模拟注剂过程中密封剂不会进入管道内。盒式密封卡具压力测量点分布测量点位于密封空腔中心(即泄漏点中心)横截面上。

根据本发明的第三实施例，密封卡具60的质量检验方法主要包括外观检验和强度检验，具体如下：

设计参数验收：

初步检验所加工的密封卡具60是否根据泄漏部位的现场勘测情况而设计尺寸大小、所用部位是否合适。依据设计图纸使用游标卡尺、千分尺等辅助工具对卡具各项尺寸(不同类型卡具尺寸规格不同)进行对比验收。

待测项目主要有：密封卡具60的长度、内径、外径、槽宽、槽深、端板厚度、耳板厚度、耳板宽度、凸台高度、单侧螺栓个数、螺栓孔直径、轴向注剂孔列数、环向注剂孔个数、注剂孔规格等。对待测项目根据设计要求与实测值进行测量对比，确定是否满足质量要求。

耐压强度试验测试：

将待测卡具安装在实验管线50上，连接液压注剂系统，向密封空腔内注入密封剂，转换注剂孔匀速缓慢均匀注满向密封空腔。注满之后继续升压，升压至最大注剂压力，一般为密封卡具60设计压力的1.25倍并持续注剂3～5分钟，至每个注剂孔大面积“跑胶”。如此轮换每个注剂孔重复上述注胶过程。在此过程中，观察卡具是否出现裂纹或变形等破坏。

卡具质量确定：

根据设计参数和耐压试验的测试结果，对比密封卡具60的设计要求，确定密封卡具60质量是否合格。

根据本发明的第四实施例，在对密封卡具60进行密封性能测试，具体如下：

密封注剂过程：

如图4所示，将待测密封卡具60安装在特制的实验管线50上，通过液压注剂系统向卡具内注入密封剂，使密封剂完全充满向密封空腔。注满向密封空腔后，拆去液压注剂系统。

特制实验管线50，根据管径大小在其中间部分均匀开有2～4个圆形开口，开口为螺纹式，大小视情况而定，可根据情况用螺钉堵上。实验管线50两端用挡板51焊接牢固，一侧挡板51有开口并用较小管径的管线连接。特质的密封管两侧分别安装压力仪表与出水管线。

加压测试：

如图4所示，连接各管线及阀门。关闭阀门93，打开阀门94、阀门95，向密封管段内注水。直到出水口有水溢出时，关闭阀门95、阀门94，同时开启阀门93。用液压油泵92匀速缓慢升压至最高工作压力，确认无泄漏后继续升压到规定的试验压力，保持压力10～30分钟。然后降到最高工作压力下进行检查，检查期间压力保持不变。

密封性能确定：

经过水压试验后，确定密封卡具60各部位无渗漏、无可见异常变形，试验过程中无异常的响声，则认为卡具密封性能为合格；否则视为不合格。

根据本发明的第五实施例，对带压密封注剂过程中管道所能承受的最大弹性压力即安全施工压力进行测试。该测试包括三个方面，具体如下：

1、密封空腔内外侧压力测量：

根据压力传感器端口规格对待测实验管线50进行开孔(或裂缝)，使实验管线50带有缺陷。将带有传感器开口的实验管线50使用管段夹持装置固定在试验平台上，并在管段上安装平膜压力传感器，确定测试点，确保传感器端口与管道外壁平齐。将平膜压力传感器安装在密封卡具60上，然后将其组合安装在实验管线50上，连接压力监测系统。

使用液压注剂系统注剂，直至密封剂完全注满密封空腔，记录注剂过程中内外测试点的压力。注剂时，从距泄漏点最远的注剂孔向密封空腔注剂，注剂过程不更换注剂孔。根据所记录的数据，分析确定密封空腔内外侧压力之间的关系。

2、应变片发生形变时间及形变量测定：

根据压力传感器端口规格对待测实验管线50进行开孔(或裂缝)，使实验管线50带有缺陷，将带有传感器开口的实验管线50使用管段夹持装置固定在试验平台上，将平膜压力传感器安装在密封卡具60上，然后将其组合安装在管段上。通过机械臂完成对实验管线50内壁的定位打磨和贴应变片，连接压力监测系统。

使用液压注剂系统注剂，直至密封剂完全注满密封空腔，记录注剂过程中测试点的应变片形变情况和对应时间，并绘制应变片形变—时间的变化曲线。结合密封空腔内外侧压力之间的关系确定缺陷管段失效(管段内壁应变片产生临界变形或管段破损)的临界情况。

3、安全施工压力测量：

根据压力传感器端口规格对待测实验管线50进行开孔(或裂缝)，使实验管线50带有缺陷，将实验管线50使用管段夹持装置固定在试验平台上。

将平膜压力传感器安装在密封卡具60上，然后将其组合安装在实验管线50上。连接压力测试系统，确保传感器端口与管道外壁平齐。

使用液压注剂系统注剂，观察注剂过程中传感器示数变化，读取有缺陷的试验管段发生失效时平模压力传感器的示数，记录结果，计算安全施工压力。

改变管段管径、材质(玻璃钢、钢骨架、金属管等)及缺陷大小(开孔、轴向或环向裂缝大小)，重复上述步骤，记录数据。

根据多组试验结果，绘制曲线图，分析影响安全施工压力的因素，确定不同管线材质、管径、裂缝及穿孔缺陷下的密封卡具60的安全施工压力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管线夹持装置，其特征在于，包括：

支撑部(10)，具有支撑平台(11)；

夹持部(20)，设置于所述支撑平台(11)上，所述夹持部(20)具有容纳实验管线的容纳部(21)以将所述实验管线固定于所述夹持部(20)上；

防滑部(30)，设置于所述容纳部(21)内以防止所述实验管线滑动；

所述夹持部(20)包括：

第一止挡部(22)，设置于所述支撑平台(11)上；

第二止挡部(23)，设置于所述支撑平台(11)上，所述第一止挡部(22)与所述第二止挡部(23)之间形成V字形的所述容纳部(21)；

所述夹持部(20)还包括：

所述防滑部(30)设置于所述第一止挡部(22)的第一止挡面(220)和/或所述第二止挡部(23)的第二止挡面(230)上，所述第一止挡面(220)和所述第二止挡面(230)之间形成V字形的所述容纳部(21)，所述防滑部(30)为设置于所述夹持部(20)上的橡胶垫。

2.根据权利要求1所述的管线夹持装置，其特征在于，所述夹持部(20)为多个，多个所述夹持部(20)间隔地设置于所述支撑平台(11)上，且至少两个所述夹持部(20)处于同一直线上为所述实验管线提供至少两处夹持定位。

3.一种密封卡具的质量检测方法，用于对密封卡具(60)进行质量检测，其特征在于，所述质量检测方法包括：

安全施工压力检测方法；和/或

耐压力检测方法；和/或

密封性能检测方法；

其中，在进行任何一项或多项检测之前，进行检测准备操作，所述检测准备操作包括将实验管线(50)固定放置于管线夹持装置上，所述管线夹持装置为权利要求1至2中任一项所述的管线夹持装置，将所述密封卡具(60)设置于所述实验管线(50)的损伤处，使所述密封卡具(60)与所述实验管线(50)之间形成内腔；

在完成所述检测准备操作后，在所述安全施工压力检测方法中，所述安全施工压力检测方法包括：

在所述实验管线(50)和所述密封卡具(60)上设置压力监测系统用以监测所述实验管线(50)和所述密封卡具(60)的应力变化的情况；

通过密封注剂系统向所述内腔中注入密封剂，通过所述压力监测系统监测注入的所述密封剂的压力数据、所述实验管线(50)和所述密封卡具(60)的应力变化数据，当所述密封卡具(60)与所述实验管线(50)之间的密封性失效时，将所述压力数据确定为所述安全施工压力；

所述耐压力检测方法包括：

通过密封注剂系统向所述内腔中注入密封剂并直至注满为止，将所述内腔中的压力升高至所述密封卡具(60)的设计压力的A倍并持续t1分钟；

观察所述密封卡具(60)的形变状况以确定所述密封卡具(60)的耐压性能；

所述密封性能检测方法包括：

将所述实验管线(50)的两端分别用挡板(51)对其进行密封以使所述实验管线(50)的内部形成封闭的密封空间；

通过密封注剂系统向所述内腔中注入密封剂，所述密封剂对所述损伤处进行密封后，所述密封注剂系统停止作业，采用注液系统向所述密封空间内注满液体；

当所述密封空间内的压力升高至工作压力时，此时所述密封卡具(60)与所述实验管线(50)之间发生液体泄漏，检测结束；或者，

当所述密封空间内的压力升高至工作压力时，此时所述密封卡具(60)与所述实验管线(50)之间无液体泄漏，继续通过所述注液系统向所述密封空间内注入液体，并使所述密封空间内的压力升高至实验压力且持续t2分钟，而后将所述密封空间内的所述实验压力降低至所述工作压力后，对所述密封卡具(60)与所述实验管线(50)之间的密封性进行检查。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压力监测系统包括：

压力传感器，设置于所述实验管线(50)和所述密封卡具(60)上用以监测所述密封剂的所述压力数据；

数据采集卡(70)，具有数据采集器(71)，所述数据采集器(71)为多个，多个所述数据采集器(71)均布地设置于所述内腔的外壁上，所述数据采集卡(70)用以收集所述压力传感器的压力变化数据并向控制器传送，所述数据采集卡(70)分别与所述压力传感器和所述控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述压力监测系统还包括：

电阻应变器(80)，所述电阻应变器(80)为多个，多个所述电阻应变器(80)分别设置于所述密封卡具(60)和所述实验管线(50)上，所述电阻应变器(80)用以检测并传送所述内腔的所述密封剂的压力变化数据；

压力应变片(90)，设置于所述实验管线(50)的内壁上，当所述密封注剂系统向所述内腔中注入所述密封剂时，所述压力应变片(90)将所述实验管线(50)的形变量传送至所述控制器上，所述电阻应变器(80)和所述压力应变片(90)分别与所述控制器电连接。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述密封卡具(60)具有多个注剂孔，分别通过多个所述注剂孔逐次向所述内腔中注入所述密封剂。