CN107884008B - 一种轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，步骤1，腐蚀介质充填；步骤2，试压金属软管的安装；步骤3，防爆保护罩的安装；步骤4，性能检测；步骤41，密封性能检测；步骤42，抗拉性能检测；步骤43，腐蚀条件下密封性能检测；步骤44，腐蚀条件下抗拉性能检测。本发明能对金属软管的抗拉性能、密封性能及耐腐蚀性能进行单独检测，也可联合进行检测，能够模拟拉力及盐雾腐蚀联合时极端条件下的性能测试，操作简单、测试安全可靠。

Description

一种轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法
技术领域
本发明涉及一种管道试压检测技术领域，特别是一种轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法。
背景技术
金属软管是现代工业设备连接管线中的重要组成部件。金属软管用作电线、电缆、自动化仪表信号的电线电缆保护管和民用淋浴软管，规格从3mm到150mm。小口径金属软管(内径3mm-25mm)主要用于精密光学尺之传感线路保护、工业传感器线路保护。金属软管产品包括输吸油胶管、蒸气胶管、喷砂胶管、输吸酸碱胶管、食品胶管、吹氧胶管及各种异型胶管等。广泛应用于机械、化工、石油、冶金、食品等行业。
耐压金属软管的压力范围是多少:软管的压力范围一般为PN0.6―32.0Mpa。最高达42.0MPa。金属软管是软管安装在压力管路中的主要承压件，同时对波纹管起护套作用，根据管道中的压力大小及应用场所，可选择一层或多层的不锈钢丝或钢带进行编织。
由于浅环形金属波纹管的通径大、承压高、耐热、易弯曲、耐腐蚀，使用寿命长，而被广泛应用于居室进水管路、燃气管路、太阳能热水器输水管路、消防管路等多种管路中。目前所用的金属波纹管一般为各种不同长度的成品，供安装施工时选择使用，由于现场安装时需要波纹管的长度难以事先确定，往往需要带上多种长度规格的波纹管。随着波纹管制造技术的提高，国内已能生产300米长的波纹管，如能实现现场切割及确保波纹管与其它管件连接方便快捷且安全可靠，定将大大拓展金属波纹管的使用领域。中国国家知识产权网站上公开了一种用于现场安装的金属波纹管，包括管体和套在其上的螺母，所述管体的端部形成一凸台，凸台的外径大于螺母内孔的孔径，位于凸台内侧的管体波槽处卡装一环形开口金属衬垫。当金属波纹管与其他管体连接时，具有了方便快捷、成本低的优点，但是其连接强度相对较低,当管体被拉动时，波纹管体与螺母连接部分易受力过度，其密封性降低，而产生漏气等，从而降低了波纹软管使用时的安全性及使用寿命。另外波纹软管的外径比管螺纹的内径一般需要小2mm以上，限制了它的使用范围。
申请号为201320065701.4的中国实用新型专利申请，其发明创造的名称为“一种燃气输送用不锈钢波纹软管连接装置”，该连接装置的轴向抗拉强度大；密封性高的优点，节约了内部空间，使得较大外径波纹软管能够采用标准的管螺纹。
然而即使是这样，金属波纹管在出厂前以及使用一段时间后，均需对抗拉性能、密封性能及耐腐蚀性能进行检测。尤其是接头部位，更容易腐蚀后而导致密封性能不佳。目前，金属金属软管的抗拉性能、密封性能及耐腐蚀性能检测需送到指定的部门进行检测，检测费用高，时间长，并且检测装置操作不方便。工厂中真正能够做到该要求的企业很少，需要配置专用的场地和设备。
另外，指定部门也只能进行抗拉性能、密封性能及耐腐蚀性能的单独性能指标测试，不能模拟实际状态，测试数据可靠度低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，该轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法能对金属软管的抗拉性能、密封性能及耐腐蚀性能进行单独检测，也可联合进行检测，能够模拟拉力及盐雾腐蚀联合时极端条件下的性能测试，操作简单、测试安全可靠。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，包括如下步骤。
步骤1，腐蚀介质充填：将腐蚀箱放置在左拉伸头和右拉伸头之间，内壳体底部的泄放口关闭，将腐蚀介质通过腐蚀箱顶部的注液吸附口，注入外壳体与内壳体之间的容纳腔中。
步骤2，试压金属软管的安装：试压金属软管的一个尾端连接三通接头的一个直通端，三通接头的另一个直通端以及试压金属软管的另一个尾端各连接一个端部密封接头；两个端部密封接头均分别与拉力机的左拉伸头和右拉伸头相连接；与加压水泵相连接的高压橡胶软管从防爆保护罩中穿过，并与三通接头中剩余接头相连接；随后，将试压金属软管两端的端部密封接头分别穿过腐蚀箱两侧的竖向开口，并放置在竖向开口的底部；然后，采用密封堵头将竖向开口密封封堵。
步骤3，防爆保护罩的安装：将防爆保护罩罩在腐蚀箱的外侧，使注液吸附口从防爆保护罩中穿出，防爆保护罩底部与腐蚀箱外壁面通过法兰相连接。
步骤4，性能检测：通过对加压水泵、拉力机和泄放口的控制，能实现对试压金属软管的密封性能、抗拉性能及耐腐蚀性能的单独检测或联合检测；实现方法分别为：
步骤41，密封性能检测：加压水泵启动并加压，并将加压水注入试压金属软管内；接着，在恒压状态下，保持10-30分钟，观察试压金属软管内压力的变化情况；当试压金属软管内的压力在设定范围内波动时，则判定试压金属软管密封性能满足要求；否则，判定为密封性能不合格。
步骤42，抗拉性能检测：将试压金属软管在恒压状态下，拉力机启动，并按照设定的应力幅水平，从小到大，依次进行疲劳加载拉伸；同时，采用压力传感器对试压金属软管内的压力进行实时监测，对试压金属软管进行密封性能的检测与判定。
步骤43，腐蚀条件下密封性能检测：泄放口开启，使容纳腔内的腐蚀介质进入腐蚀槽中，并使腐蚀槽中的腐蚀介质浸没试压金属软管；然后，按照步骤41的方法进行密封性能检测；测试完成后，采用气泵，将腐蚀槽中的腐蚀介质吸附至容纳腔中，泄放口关闭。
步骤44，腐蚀条件下抗拉性能检测：泄放口开启，使容纳腔内的腐蚀介质进入腐蚀槽中，并使腐蚀槽中的腐蚀介质浸没试压金属软管；然后，按照步骤42的方法进行抗拉性能检测；检测完成后，采用气泵，将腐蚀槽中的腐蚀介质吸附至容纳腔中，泄放口关闭。
步骤42中，假设试压金属软管的设定断裂拉力为N，应力幅水平数量设置不少于3个，分别为：N/2、（N/2±N/10）……。
腐蚀介质为浓度范围为4-6%，PH值范围为6.5-7.2的Nacl溶液。
腐蚀介质为浓度范围为5%，PH值范围为7.0的Nacl溶液。
步骤2中，试压金属软管安装时，根据需要使用的长度，选择金属软管节段的数量，将相邻两根金属软管节段之间通过中间接头相连接。
本发明具有的有益效果是：能对金属软管的抗拉性能、密封性能及耐腐蚀性能进行单独检测，也可联合进行检测，能够模拟拉力及盐雾腐蚀联合时极端条件下的性能测试，操作简单、测试安全可靠。
附图说明
图1是本发明一种金属软管多功能试压装置的结构示意图。
其中有：10.拉力机；11.左拉伸头；12.右拉伸头；
20.试压金属软管；21.金属软管节段；22.中间接头；23.三通接头；24.端部密封接头；
30.盐雾腐蚀装置；31.腐蚀箱；311.外壳体；312.内壳体；313.腐蚀槽；314.容纳腔；315.注液吸附口；316.泄放口；317.气泵；318.液位传感器；319.竖向开口；32.腐蚀介质；
40.防爆保护罩；
50.密封性能检测装置；51.加压水泵；52.水箱；53.压力传感器；54.安全阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种金属软管多功能试压装置，包括拉力机10、盐雾腐蚀装置30、防爆保护罩40和密封性能检测装置50。
拉力机包括同轴设置的左拉伸头11和右拉伸头12。
试压金属软管20的两端分别与左拉伸头和右拉伸头相连接。
试压金属软管包括金属软管节段21、中间接头22、三通接头23和端部密封接头24。金属软管节段的数量至少为两根，相邻两根金属软管节段之间通过中间接头密封相连接；三通接头设置在试压金属软管的一端，三通接头的其中一个直通接头以及试压金属软管的另一端均密封连接有端部密封接头；三通接头的剩余接头与加压水泵的出水口相连接。
盐雾腐蚀装置包括腐蚀箱31和密封堵头。
腐蚀箱同轴设置在左拉伸头和右拉伸头之间；腐蚀箱的纵截面呈凹型，腐蚀箱包括外壳体311和内壳体312，内壳体的内腔为腐蚀槽313，内壳体和外壳体之间的部分形成容纳腔314；容纳腔的顶部设置有注液吸附口315，该注液吸附口能与气泵317相连接。
通过注液吸附口315，将腐蚀介质32注入容纳腔中。容纳腔内还优选设置有液位传感器318，该液位传感器能对容纳腔中腐蚀介质的液位进行检测。
内壳体的底部设置有能将容纳腔与腐蚀槽相连通的泄放口316，泄放口设置有电磁阀，能自动控制泄放口的开启。
腐蚀箱的两个相对应的侧壁上均设置有竖向开口319，试压金属软管能放置在竖向开口的底部，密封堵头能将放置有试压金属软管后的竖向开口密封封堵。
防爆保护罩40设置在腐蚀箱的外周，优选与腐蚀箱外侧通过法兰相连接。
密封性能检测装置50包括加压水泵51、水箱52和压力传感器53；加压水泵的出水口与试压金属软管的内腔体相连通，加压水泵的进水口与水箱相连接；压力传感器能对试压金属软管内的压力进行检测，且压力传感器与加压水泵相连接。
加压水泵的出水口通过高压橡胶管与试压金属软管的内腔体相连通，压力传感器设置在高压橡胶管上。高压橡胶管上还优选设置有安全阀54。
一种轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，包括如下步骤。
步骤1，腐蚀介质充填：将腐蚀箱放置在左拉伸头和右拉伸头之间，内壳体底部的泄放口关闭，将腐蚀介质通过腐蚀箱顶部的注液吸附口，注入外壳体与内壳体之间的容纳腔中。
步骤2，试压金属软管的安装。
试压金属软管安装时，先根据需要使用的长度，选择金属软管节段的数量，将相邻两根金属软管节段之间通过中间接头相连接。
试压金属软管的一个尾端连接三通接头的一个直通端，三通接头的另一个直通端以及试压金属软管的另一个尾端各连接一个端部密封接头；两个端部密封接头均分别与拉力机的左拉伸头和右拉伸头相连接；与加压水泵相连接的高压橡胶软管从防爆保护罩中穿过，并与三通接头中剩余接头相连接；随后，将试压金属软管两端的端部密封接头分别穿过腐蚀箱两侧的竖向开口，并放置在竖向开口的底部；然后，采用密封堵头将竖向开口密封封堵。
步骤3，防爆保护罩的安装：将防爆保护罩罩在腐蚀箱的外侧，使注液吸附口从防爆保护罩中穿出，防爆保护罩底部与腐蚀箱外壁面通过法兰相连接。
步骤4，性能检测：通过对加压水泵、拉力机和泄放口的控制，能实现对试压金属软管的密封性能、抗拉性能及耐腐蚀性能的单独检测或联合检测；实现方法分别为：
步骤41，密封性能检测：加压水泵启动并加压，并将加压水注入试压金属软管内；接着，在恒压状态下，保持10-30分钟，观察试压金属软管内压力的变化情况；当试压金属软管内的压力在设定范围内波动时，则判定试压金属软管密封性能满足要求；否则，判定为密封性能不合格。
步骤42，抗拉性能检测：将试压金属软管在恒压状态下，拉力机启动，并按照设定的应力幅水平，从小到大，依次进行疲劳加载拉伸；同时，采用压力传感器对试压金属软管内的压力进行实时监测，对试压金属软管进行密封性能的检测与判定。
本步骤42中，假设试压金属软管的设定断裂拉力为N，应力幅水平数量设置不少于3个，分别为：N/2、（N/2±N/10）……。
步骤43，腐蚀条件下密封性能检测：泄放口开启，使容纳腔内的腐蚀介质进入腐蚀槽中，并使腐蚀槽中的腐蚀介质浸没试压金属软管；然后，按照步骤41的方法进行密封性能检测；测试完成后，采用气泵，将腐蚀槽中的腐蚀介质吸附至容纳腔中，泄放口关闭。
上述腐蚀介质优选为浓度范围为4-6%，进一步优选为5%；PH值范围为6.5-7.2的Nacl溶液，进一步优选为PH为7.0的Nacl溶液。
步骤44，腐蚀条件下抗拉性能检测：泄放口开启，使容纳腔内的腐蚀介质进入腐蚀槽中，并使腐蚀槽中的腐蚀介质浸没试压金属软管；然后，按照步骤42的方法进行抗拉性能检测；检测完成后，采用气泵，将腐蚀槽中的腐蚀介质吸附至容纳腔中，泄放口关闭。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1，腐蚀介质充填：将腐蚀箱放置在左拉伸头和右拉伸头之间，内壳体底部的泄放口关闭，将腐蚀介质通过腐蚀箱顶部的注液吸附口，注入外壳体与内壳体之间的容纳腔中；
步骤2，试压金属软管的安装：试压金属软管的一个尾端连接三通接头的一个直通端，三通接头的另一个直通端以及试压金属软管的另一个尾端各连接一个端部密封接头；两个端部密封接头均分别与拉力机的左拉伸头和右拉伸头相连接；与加压水泵相连接的高压橡胶软管从防爆保护罩中穿过，并与三通接头中剩余接头相连接；随后，将试压金属软管两端的端部密封接头分别穿过腐蚀箱两侧的竖向开口，并放置在竖向开口的底部；然后，采用密封堵头将竖向开口密封封堵；
步骤3，防爆保护罩的安装：将防爆保护罩罩在腐蚀箱的外侧，使注液吸附口从防爆保护罩中穿出，防爆保护罩底部与腐蚀箱外壁面通过法兰相连接；
步骤4，性能检测：通过对加压水泵、拉力机和泄放口的控制，能实现对试压金属软管的密封性能、抗拉性能及耐腐蚀性能的单独检测或联合检测；实现方法分别为：
步骤41，密封性能检测：加压水泵启动并加压，并将加压水注入试压金属软管内；接着，在恒压状态下，保持10-30分钟，观察试压金属软管内压力的变化情况；当试压金属软管内的压力在设定范围内波动时，则判定试压金属软管密封性能满足要求；否则，判定为密封性能不合格；
步骤42，抗拉性能检测：将试压金属软管在恒压状态下，拉力机启动，并按照设定的应力幅水平，从小到大，依次进行疲劳加载拉伸；同时，采用压力传感器对试压金属软管内的压力进行实时监测，对试压金属软管进行密封性能的检测与判定；
步骤43，腐蚀条件下密封性能检测：泄放口开启，使容纳腔内的腐蚀介质进入腐蚀槽中，并使腐蚀槽中的腐蚀介质浸没试压金属软管；然后，按照步骤41的方法进行密封性能检测；测试完成后，采用气泵，将腐蚀槽中的腐蚀介质吸附至容纳腔中，泄放口关闭；
步骤44，腐蚀条件下抗拉性能检测：泄放口开启，使容纳腔内的腐蚀介质进入腐蚀槽中，并使腐蚀槽中的腐蚀介质浸没试压金属软管；然后，按照步骤42的方法进行抗拉性能检测；检测完成后，采用气泵，将腐蚀槽中的腐蚀介质吸附至容纳腔中，泄放口关闭。
2.根据权利要求1所述的轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，其特征在于：步骤42中，假设试压金属软管的设定断裂拉力为N，应力幅水平数量设置不少于3个，所述3个分别为：N/2、（N/2+N/10）和（N/2-N/10）。
3.根据权利要求1所述的轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，其特征在于：腐蚀介质为浓度范围为4-6%，PH值范围为6.5-7.2的Nacl溶液。
4.根据权利要求3所述的轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，其特征在于：腐蚀介质为浓度为5%，PH值为7.0的Nacl溶液。
5.根据权利要求1所述的轴拉及腐蚀状态下金属软管的密封性能测试方法，其特征在于：步骤2中，试压金属软管安装时，根据需要使用的长度，选择金属软管节段的数量，将相邻两根金属软管节段之间通过中间接头相连接。
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