CN109580128A - 一种钢管接箍螺纹密封性测试装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种钢管接箍螺纹密封性测试装置及方法，包括模套，所述的模芯为山形状，中间凸起高于外圈凸起，且中间凸起为梯台状，中间凸起的梯台上设有内胀密封圈和压环，压环压紧内胀密封圈；所述的接箍与钢管连接，所述的接箍插入模芯内，使得模芯内的内胀密封圈位于钢管内部；所述模芯的外圈凸起与模套之间通过大间隙外抱密封圈连接；所述的模芯上设置有排气孔、进水孔和预密封水孔。本发明能够对钢管接箍螺纹进行密封性检测，测量过程只对钢管端部进行水压试验，无需钢管全长水压试验。本发明结构简单可靠，操作方便，效率高，绿色节能，维护方便。
Description
技术领域
本发明属于钢管装备领域，具体涉及一种钢管接箍螺纹密封性测试装置及方法。
背景技术
近年来随着国内外经济的迅猛发展，能源需求急剧增长，国际、国内都在加大开采石油、天然气的力度。油气输送管道作为石油和天然气的一种经济、安全、不间断的长距离输送工具得到了迅速发展。钢管之间的连接通过接箍实现，要求钢管的接箍必须无任何泄露。因此，钢管生产过程中必须对接箍螺纹的密封性进行检测。
传统的钢管接箍螺纹密封性检测是通过对整根管道整体进行水压试验检测，这就导致接箍水压试验设备庞大，投资高，操作不便，过程繁琐，效率低，能耗高，成本高。
发明内容
为了克服现有钢管接箍水压试验设备的结构复杂、成本高、能耗高、效率低的问题。本发明提供了一种钢管接箍螺纹密封性测试装置及方法，能够对钢管接箍螺纹进行密封性检测，测量过程只对钢管端部进行水压试验，无需钢管全长水压试验。本发明结构简单可靠，操作方便，效率高，绿色节能，维护方便。
本发明采用的技术方案为：
一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，包括模套，所述的模芯为山形状，中间凸起高于外圈凸起，且中间凸起为梯台状，中间凸起的梯台上设有内胀密封圈和压环，压环压紧内胀密封圈；所述的接箍与钢管连接，所述的接箍插入模芯内，使得模芯内的内胀密封圈位于钢管内部；所述模芯的外圈凸起与模套之间通过大间隙外抱密封圈连接；所述的模芯上设置有排气孔、进水孔和预密封水孔。
所述的预密封水孔分别与大间隙外抱密封圈和内胀密封圈连通。
所述的进水孔与接箍、钢管和模芯组成的内腔下部连通。
所述的排气孔与接箍、钢管和模芯组成的内腔上部连通。
所述的压环端部与模芯之间设置有第二密封圈。
所述的模芯上设有螺母，螺母拧在模芯上并紧靠压环。
所述的模套和模芯之间设置有定位销。
所述的模芯最大外圈与模套之间安装有第一密封圈。
一种钢管接箍螺纹密封性测试方法，具体步骤为：
步骤一，将接箍拧结在钢管的螺纹上，深入到测试装置内部，使内胀密封圈进入到钢管内部；
步骤二，通过控制系统控制，预密封高压水从预密封孔进入分别流入到大间隙外抱密封圈和内胀密封圈，随着水不断流入，密封圈在预密封高压水的作用下，大间隙外抱密封圈抱紧接箍外圈，内胀密封圈贴近钢管内壁，保证水不会从密封处漏水；
步骤三，试压水从进水孔进入，充满接箍内腔，里面的空气从排气孔排除；
步骤四，接箍内腔充满水后，排气孔关闭，进水孔不断进水使接箍内腔的水压不断升高，升高到一定压力后进水孔封闭不再进水，检测接箍内腔水压，如果水压在一定时间内不下降，说明接箍螺纹无泄露合格，如果水压下降，说明螺母密封存在泄露不合格；
步骤五，试压结束后，打开排水孔，使高压水泄压，然后预密封孔打开，预密封水压下降到零，大间隙外抱密封圈和内胀密封圈回弹恢复到初始状态，钢管移出。
本发明的有益效果为：
本发明提供的这种钢管接箍螺纹密封性测试装置，能够对钢管接箍螺纹进行密封性检测，测量过程只对钢管端部进行水压试验，无需钢管全长水压试验。本发明结构简单可靠，操作方便，效率高，绿色节能，维护方便。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是钢管接箍螺纹密封性测试装置的主视图；
图2是钢管接箍螺纹密封性测试装置的俯视图；
图3是钢管接箍螺纹密封性测试装置的左视图。
图中附图标记为：1、模套；2、第一密封圈；3、模芯；4、大间隙外抱密封圈；5、接箍；6、钢管；7、第二密封圈；8、定位销；9、内胀密封圈；10、压环；11、螺母；12、排气孔；13、进水孔；14、预密封水孔。
具体实施方式
实施例1：
为了克服现有钢管接箍水压试验设备的结构复杂、成本高、能耗高、效率低的问题。本发明提供了如图1-3所示的一种钢管接箍螺纹密封性测试装置及方法，能够对钢管接箍螺纹进行密封性检测，测量过程只对钢管端部进行水压试验，无需钢管全长水压试验。本发明结构简单可靠，操作方便，效率高，绿色节能，维护方便。
一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，包括模套1，所述的模芯3为山形状，中间凸起高于外圈凸起，且中间凸起为梯台状，中间凸起的梯台上设有内胀密封圈9和压环10，压环10压紧内胀密封圈9；所述的接箍5与钢管6连接，所述的接箍5插入模芯3内，使得模芯3内的内胀密封圈9位于钢管6内部；所述模芯3的外圈凸起与模套1之间通过大间隙外抱密封圈4连接；所述的模芯3上设置有排气孔12、进水孔13和预密封水孔14。
本发明的工作过程为：
首先将接箍5拧结在钢管6的螺纹上，深入到测试装置内部，使内胀密封圈9进入到钢管6内部；然后通过控制系统控制，预密封高压水从预密封孔14进入分别流入到大间隙外抱密封圈4和内胀密封圈9，随着水不断流入，密封圈在预密封高压水的作用下，大间隙外抱密封圈4抱紧接箍5外圈，内胀密封圈9贴近钢管6内壁，保证水不会从密封处漏水；接着让试压水从进水孔13进入，充满接箍5内腔，里面的空气从排气孔12排除；当接箍5内腔充满水后，排气孔12关闭，进水孔13不断进水使接箍5内腔的水压不断升高，升高到一定压力后进水孔13封闭不再进水，检测接箍5内腔水压，如果水压在一定时间内不下降，说明接箍5螺纹无泄露合格，如果水压下降，说明螺母密封存在泄露不合格；最后试压结束后，打开排水孔，使高压水泄压，然后预密封孔14打开，预密封水压下降到零，大间隙外抱密封圈4和内胀密封圈9回弹恢复到初始状态，钢管6移出。
本发明结构简单可靠，操作方便，效率高，绿色节能，维护方便，本发明能够对钢管接箍螺纹进行密封性检测，测量过程只对钢管端部进行水压试验，无需钢管全长水压试验。
实施例2：
基于实施例1的基础上，本实施例中，所述的预密封水孔14分别与大间隙外抱密封圈4和内胀密封圈9连通。
所述的进水孔13与接箍5、钢管6和模芯3组成的内腔下部连通。
所述的排气孔12与接箍5、钢管6和模芯3组成的内腔上部连通。
所述的压环10端部与模芯3之间设置有第二密封圈7。
所述的模芯3上设有螺母11，螺母11拧在模芯3上并紧靠压环10。
所述的模套1和模芯3之间设置有定位销8。
所述的模芯3最大外圈与模套1之间安装有第一密封圈2。
本发明提供的这种钢管接箍螺纹密封性测试装置，包括模套1，模套1上装有大间隙外抱密封圈4，大间隙密封圈4外圈在高压预密封水作用下变形径向收缩；模芯3安装在模套1上并压紧大间隙外抱密封圈4，模芯3上最大外圈上安装有第一密封圈2，防止水从连接处泄露；模芯3上设置有排气孔12、进水孔13和预密封水孔14，排气孔12用于排除接箍5内腔空气，进水孔13用于进试压水，预密封孔14用于进预密封水；定位销8安装在模套1和模芯3上，防止模芯3和模套1间的转动；内胀密封圈9安装在模芯3上，其在高压预密封水作用下变形径向扩展；压环10安装在模芯3上并压紧内胀密封圈9，压环10端部装有第二密封圈7，防止预密封水泄露；螺母11拧在模芯3上并紧靠压环10，承受密封圈变形产生的轴向力。
本发明能够对钢管接箍螺纹进行密封性检测，测量过程只对钢管端部进行水压试验，无需钢管全长水压试验。本发明结构简单可靠，操作方便，效率高，绿色节能，维护方便。
实施例3：
基于实施例1和2的基础上，本实施例中提供一种钢管接箍螺纹密封性测试方法，具体步骤为：
步骤一，将接箍5拧结在钢管6的螺纹上，深入到测试装置内部，使内胀密封圈9进入到钢管6内部；
步骤二，通过控制系统控制，预密封高压水从预密封孔14进入分别流入到大间隙外抱密封圈4和内胀密封圈9，随着水不断流入，密封圈在预密封高压水的作用下，大间隙外抱密封圈4抱紧接箍5外圈，内胀密封圈9贴近钢管6内壁，保证水不会从密封处漏水；
步骤三，试压水从进水孔13进入，充满接箍5内腔，里面的空气从排气孔12排除；
步骤四，接箍5内腔充满水后，排气孔12关闭，进水孔13不断进水使接箍5内腔的水压不断升高，升高到一定压力后进水孔13封闭不再进水，检测接箍5内腔水压，如果水压在一定时间内不下降，说明接箍5螺纹无泄露合格，如果水压下降，说明螺母密封存在泄露不合格；
步骤五，试压结束后，打开排水孔，使高压水泄压，然后预密封孔14打开，预密封水压下降到零，大间隙外抱密封圈4和内胀密封圈9回弹恢复到初始状态，钢管6移出。
本发明中的控制系统为现有系统，本发明中将不再进行详细说明。本发明能够对钢管接箍螺纹进行密封性检测，测量过程只对钢管端部进行水压试验，无需钢管全长水压试验。本发明结构简单可靠，操作方便，效率高，绿色节能，维护方便。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。本实施例没有详细叙述的装置部件及其系统方法均属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
Claims (9)
1.一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，其特征在于：包括模套（1），所述的模芯（3）为山形状，中间凸起高于外圈凸起，且中间凸起为梯台状，中间凸起的梯台上设有内胀密封圈（9）和压环（10），压环（10）压紧内胀密封圈（9）；所述的接箍（5）与钢管（6）连接，所述的接箍（5）插入模芯（3）内，使得模芯（3）内的内胀密封圈（9）位于钢管（6）内部；所述模芯（3）的外圈凸起与模套（1）之间通过大间隙外抱密封圈（4）连接；所述的模芯（3）上设置有排气孔（12）、进水孔（13）和预密封水孔（14）。
2.根据权利要求1所述的一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，其特征在于：所述的预密封水孔（14）分别与大间隙外抱密封圈（4）和内胀密封圈（9）连通。
3.根据权利要求1所述的一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，其特征在于：所述的进水孔（13）与接箍（5）、钢管（6）和模芯（3）组成的内腔下部连通。
4.根据权利要求1所述的一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，其特征在于：所述的排气孔（12）与接箍（5）、钢管（6）和模芯（3）组成的内腔上部连通。
5.根据权利要求1所述的一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，其特征在于：所述的压环（10）端部与模芯（3）之间设置有第二密封圈（7）。
6.根据权利要求1所述的一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，其特征在于：所述的模芯（3）上设有螺母（11），螺母（11）拧在模芯（3）上并紧靠压环（10）。
7.根据权利要求1所述的一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，其特征在于：所述的模套（1）和模芯（3）之间设置有定位销（8）。
8.根据权利要求1所述的一种钢管接箍螺纹密封性测试装置，其特征在于：所述的模芯（3）最大外圈与模套（1）之间安装有第一密封圈（2）。
9.根据权利要求1-8所述的任意一种钢管接箍螺纹密封性测试装置的测试方法，其特征在于：具体步骤为：
步骤一，将接箍（5）拧结在钢管（6）的螺纹上，深入到测试装置内部，使内胀密封圈（9）进入到钢管（6）内部；
步骤二，通过控制系统控制，预密封高压水从预密封孔（14）进入分别流入到大间隙外抱密封圈（4）和内胀密封圈（9），随着水不断流入，密封圈在预密封高压水的作用下，大间隙外抱密封圈（4）抱紧接箍（5）外圈，内胀密封圈（9）贴近钢管（6）内壁，保证水不会从密封处漏水；
步骤三，试压水从进水孔（13）进入，充满接箍（5）内腔，里面的空气从排气孔（12）排除；
步骤四，接箍（5）内腔充满水后，排气孔（12）关闭，进水孔（13）不断进水使接箍（5）内腔的水压不断升高，升高到一定压力后进水孔（13）封闭不再进水，检测接箍（5）内腔水压，如果水压在一定时间内不下降，说明接箍（5）螺纹无泄露合格，如果水压下降，说明螺母密封存在泄露不合格；
步骤五，试压结束后，打开排水孔，使高压水泄压，然后预密封孔（14）打开，预密封水压下降到零，大间隙外抱密封圈（4）和内胀密封圈（9）回弹恢复到初始状态，钢管（6）移出。
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