CN116858690A - 带压管道的卧式纯弯曲试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及管道弯曲试验技术领域，提供一种带压管道的卧式纯弯曲试验装置及方法，该试验装置，包括：基台、管道加压系统、试验管道、第一支撑件、第二支撑件、管道预弯器和显示屏控制系统；试验管道的两端分别转动安装在第一支撑件和第二支撑件上，试验管道的一端封堵，另一端与管道加压系统连接，管道预弯器对试验管道施加预弯力，试验管道上设有检测传感器，第一支撑件固定在基台上，第二支撑件滑动设置在基台上，基台上设有驱使第二支撑件滑动的第一直线驱动组件；检测传感器、管道加压系统、管道预弯器和第一直线驱动组件均与显示屏控制系统电连接。该试验装置具有测试精度高的优点。

Description

带压管道的卧式纯弯曲试验装置及方法

技术领域

本申请属于管道弯曲试验技术领域，更具体地说，是涉及一种带压管道的卧式纯弯曲试验装置及方法。

背景技术

目前，陆地油气输送管道通常埋于地下，不可避免有可能会遭受如断层、地面沉降和滑坡等地层运动，在这些地层运动作用下管道会承受较大弯矩或承受较大弯曲变形，管道有可能发生局部屈曲，导致管道失稳失效，更严重的是发生局部屈曲的管道有可能在其受拉侧被拉断，导致管道输送介质泄漏，造成人员伤亡、环境破坏和资源浪费等问题。

因此，为了减少上述各种问题，需要对管道进行弯曲试验，以获得其力学性能有助于加强对管道的安全性设计。

目前，对管道弯曲试验有三点弯曲试验装置和四点弯曲试验装置，其差别在于加载方式不同，并且这两种试验装置均未考虑内压影响。三点弯曲试验装置是将空心管道放在有一定距离的两个支撑点上，在两个支撑点中点上方向管道施加向下的载荷，管道的三个接触点形成相等的两个力矩时即发生三点弯曲，三点弯曲试验装置加载方式集中，弯曲分布不均匀；四点弯曲试验装置是将空心管道放在有一定距离的两个支撑点上，在两个支撑点上方有两个对称的加载点向管道施加向下的载荷。相对与三点弯曲试验装置，四点弯曲试验装置对管道施加的弯矩相对均匀，但仍未达到纯弯曲效果，试验精度有限，且压夹结构复杂，使用较少。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种带压管道的卧式纯弯曲试验装置，以解决现有技术中通过三点试验装置或四点试验装置对管道弯曲试验精度差的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种带压管道的卧式纯弯曲试验装置，包括：基台、管道加压系统、试验管道、第一支撑件、第二支撑件、管道预弯器和显示屏控制系统；所述试验管道的两端分别转动安装在所述第一支撑件和所述第二支撑件上，所述试验管道的一端封堵，另一端与所述管道加压系统连接，所述管道预弯器设置在所述基台上并对所述试验管道施加预弯力，所述试验管道上设有检测传感器，所述第一支撑件固定在所述基台上，所述第二支撑件滑动设置在所述基台上，所述基台上设有驱使所述第二支撑件滑动的第一直线驱动组件，所述第二支撑件的滑动方向为所述试验管道的长度方向；所述检测传感器、管道加压系统、管道预弯器和第一直线驱动组件均与所述显示屏控制系统电连接。

在一个实施方式中，所述基台上设有固定台和滑动台，所述滑动台的滑动方向与所述试验管道的长度方向相垂直，所述基台上设有驱使所述滑动台滑动的第二直线驱动组件，所述第一支撑件和所述第二支撑件设置在所述固定台和所述滑动台上。

在一个实施方式中，所述第一支撑件包括固定座、第一安装接头和第一抱箍，所述固定座设置有两个且分别固定在所述固定台和滑动台上，所述第一安装接头设置有两个且分别安装在两个所述固定座上，所述第一抱箍的两个连接轴分别转动安装在两个所述第一安装接头上；所述第二支撑件包括滑动架、第二安装接头和第二抱箍，所述滑动架设置有两个且分别滑动安装在所述固定台和滑动台上，所述第二安装接头设置有两个分别安装在两个滑动架上，所述第二抱箍的两个连接轴分别转动安装在两个第二安装接头上。

在一个实施方式中，所述第一抱箍和所述第二抱箍均包括两个半圆环，各所述半圆环上均设有两个对接片，所述对接片上设有对接孔，所述半圆环的背面设有加强肋板以及连接轴，所述连接轴用于与所述第一安装接头或所述第二安装接头连接，所述第一抱箍或所述第二抱箍的两个所述半圆环通过相对应的对接片对接后再通过螺栓连接。

在一个实施方式中，所述第一安装接头和所述第二安装接头均包括上接头和下接头，所述上接头上设有第一半圆孔，所述下接头上设有第二半圆孔，所述第一半圆孔和所述第二半圆孔对接成连接轴安装孔，所述下接头上设有凹槽，所述上接头上设有凸块，所述凸块插接在所述凹槽内使所述上接头和所述下接头对接，所述凸块和所述下接头上均设有同轴线对接的紧固螺纹孔，紧固螺纹孔旋设紧固螺钉将所述下接头和上接头固定。

在一个实施方式中，所述固定台和滑动台的两侧均设有滑动槽，所述滑动架包括架体和设置在架体上的滚轮，所述滚轮滚动装配在所述滑动槽内，所述架体上设有用于与所述第一直线驱动组件连接的第一连接头，所述滑动槽的截面呈凸形，每个所述架体上的滚轮设置有四个。

在一个实施方式中，所述试验管道的一端设置封堵头、另一端设置加压接头，所述试验管道的两端均间隔设有两个夹持环，所述第一抱箍和所述第二抱箍夹持在两个所述夹持环之间的试验管道上。

在一个实施方式中，所述第一直线驱动组件包括液压缸、活塞杆和第二连接头，所述第一连接头和所述第二连接头通过螺栓或销轴连接；

所述第二直线驱动组件包括电机和丝杆，所述丝杆与所述滑动台螺纹连接，所述基台上设有导向槽，所述滑动台的底部凸设有导向块，所述导向块滑动装配在所述导向槽内。

在一个实施方式中，所述管道预弯器包括：底座、液压伸缩缸和管托，所述管托上设有弧形抵接面；

所述管道加压系统包括加压装置和加压管道，所述加压装置至少包括加压泵和压力传感器，所述加压管道与所述试验管道连接，所述加压装置通过加压管道将加压介质输入至所述试验管道内；

所述检测传感器包括应变片和角度传感器。

本申请的另一目的在于提供一种带压管道的卧式纯弯曲试验方法，基于如上所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，所述方法包括以下步骤：

S1、根据要求选取试验管道；

S2、将试验管道的两端分别安装在第一支撑件和第二支撑件上，并在试验管道上安装检测传感器；

S3、将所述试验管道的一端封堵，将所述试验管道的另一端与管道加压系统连接；

S4、在显示屏控制系统的控制下，管道加压系统逐渐对试验管道进行增压至试验所需压力；

S5、将管道预弯器安装在基台上，并在显示屏控制系统的控制下以及检测传感器的检测作用下，让管道预弯器对试验管道施加预弯曲力，同时第一直线驱动组件缓慢配合移动，驱使第二支撑件向靠近所述第一支撑件的方向移动，使试验管道达到预设弯曲角度；

S6、试验管道达到预设弯曲角度后所述第一直线驱动组件停止移动并锁定位置，移出管道预弯器或者取消管道预弯器对试验管道施加的预弯曲力后，试验管道仍保持预设弯曲角度；

S7、在显示屏控制系统的控制下，第一直线驱动组件收缩，驱使第二支撑件向靠近第一支撑件的方向滑动，使试验管道受到弯矩载荷，试验管道在预设弯曲角度的基础上继续进行弯曲；

S8、检测传感器将检测的数据传递给显示屏控制系统进行收集，并在显示屏控制系统的显示屏上进行实时显示；

S9、当管道弯曲试验达到预设的目标值或者试验管道失效时，试验完成。

本申请提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置及其方法的有益效果在于：在试验时，将试验管道固定在试验装置上并通过加压系统对试验管道施加内压，通过管道预弯器和第一直线驱动组件的配合运动，使试验管道达到预设弯曲角度，然后撤掉管道预弯器，最后通过第一直线驱动组件驱使第二支撑件向靠近第一支撑件的方向移动，在移动过程中逐步完成对试验管道的弯曲试验。此种弯曲试验装置及方法可以通过施加在试验管道两端的力，使试验管道受到弯矩载荷，能够很好地实现纯弯曲过程，同时又考虑了管道内压的影响，很好的还原了管道的实际工况，保证了试验精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置的整体结构示意图；

图2为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中基台的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中试验管道的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中第一支撑件的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中抱箍的部分结构示意图；

图6为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中安装接头的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中第二支撑件的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中滑动架的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中第一直线驱动组件的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中管道预弯器的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的带压管道的卧式纯弯曲试验装置中另一种管托的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1、基台；11、固定台；12、滑动台；13、滑动槽；14、导向槽；15、导向块；2、管道加压系统；21、加压装置；22、加压管道；3、试验管道；31、封堵头；32、加压接头；33、夹持环；34、空隙；4、第一支撑件；41、固定座；42、第一安装接头；421、上接头；422、下接头；423、连接轴安装孔；424、凹槽；425、凸块；426、紧固螺纹孔；43、第一抱箍；431、半圆环；432、对接片；433、对接孔；434、加强肋板；435、连接轴；436、弧形凸台；5、第二支撑件；51、滑动架；511、架体；512、滚轮；513、第一连接头；52、第二安装接头；53、第二抱箍；6、管道预弯器；61、底座；62、液压伸缩缸；63、管托；631、弧形抵接面；64、L型连接杆；7、显示屏控制系统；8、第一直线驱动组件；81、液压缸；82、活塞杆；83、第二连接头；9、第二直线驱动组件；91、电机；92、丝杆。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1-图11所示，现对本申请实施例提供的一种带压管道的卧式纯弯曲试验装置进行详细说明。该带压管道的卧式纯弯曲试验装置，包括：基台1、管道加压系统2、试验管道3、第一支撑件4、第二支撑件5、管道预弯器6和显示屏控制系统7。

如图1所示，其中，基台1为整个试验装置的基础，第一支撑件4和第二支撑件5间隔设置在基台1上，试验管道3的两端分别转动安装在第一支撑件4和第二支撑件5上，试验管道3的一端封堵，另一端与管道加压系统2连接，管道加压系统2用于对试验管道3内施加内压载荷。管道预弯器6设置在基台1上，管道预弯器6用于对试验管道3施加预弯曲力，使试验管道3达到预设弯曲角度，然后可以将管道预弯器6拆除或者取消管道预弯器6对试验管道3的作用力。

其中，试验管道3上设有检测传感器(图中未示出)，检测传感器用于检测管道的应力应变及弯曲角度变化情况。

在本实施例中，第一支撑件4固定在基台1上，第二支撑件5滑动设置在基台1上，基台1上设有驱使第二支撑件5滑动的第一直线驱动组件8，第二支撑件5的滑动方向为试验管道3的长度方向；第二支撑件5滑动设置，一方面适用于不同长度的试验管道3，另一方面用于对试验管道3施加弯曲力，以配合管道加压系统2进行管道弯曲试验。管道加压系统2靠近第一支撑件4设置，用于与靠近第一支撑件4的试验管道3的一端连接。

在本实施例中，检测传感器、管道加压系统2、管道预弯器6和第一直线驱动组件8均与显示屏控制系统7电连接，显示屏控制系统7用于整个试验装置的运行，并实时采集和显示试验中的各项数据。显示屏控制系统7为带显示屏的常规控制系统设备，在此不详细介绍。

如图1和图2所示，在本实施例中，基台1上设有固定台11和滑动台12，固定台11和基台1呈L型结构，滑动台12与固定台11平行设置，滑动台12的滑动方向与试验管道3的长度方向相垂直，滑动台12的目的是一方面是便于试验管道3的安装与拆卸，另一方面可以通过更换下文中相应的抱箍来适用于不同直径的试验管道3。基台1上设有驱使滑动台12滑动的第二直线驱动组件9，第二直线驱动组件9用于调节滑动台12与固定台11之间的间距，第一支撑件4和第二支撑件5设置在固定台11和滑动台12上。

如图2-图8所示，在本实施例中，第一支撑件4包括固定座41、第一安装接头42和第一抱箍43。其中，固定座41设置有两个，一个固定座41设置在固定台11上，另一个固定座41设置在滑动台12上，两个固定座41设置在固定台11和滑动台12的同一端。第一安装接头42设置有两个，一个第一安装接头42设置在固定台11上的固定座41上，另一个第一安装接头42设置在滑动台12上的固定座41上。第一抱箍43包括两个半圆环431，一个半圆环431上的连接轴435安装在滑动台12上的第一安装接头42上，另一个半圆环431上的连接轴435安装在固定台11上的第一安装接头42上。第一抱箍43的两个半圆环431用于夹持在试验管道3上，完成试验管道3安装在第一支撑件4上。

在本实施例中，第二支撑件5包括滑动架51、第二安装接头52和第二抱箍53。其中，滑动架51设置有两个且分别滑动安装在固定台11和滑动台12上，滑动架51相对固定座41设置在固定台11和滑动台12的另一端，第二安装接头52设置有两个分别安装在两个滑动架51上，第二抱箍53的两个连接轴435分别安装在两个第二安装接头52上。滑动架51与第一直线驱动组件8连接，第一直线驱动组件8驱动滑动架51在固定台11和滑动台12上往复滑动，从而实现第二支撑件5与第一支撑件4之间的间距调节，以便适用于不同长度的试验管道3以及后续试验过程中预弯曲力的提供。

在本实施例中，第一安装接头42和第二安装接头52的结构相同，第一抱箍43和第二抱箍53的结构相同。

如图5所示，第一抱箍43和第二抱箍53的每个半圆环431结构相同，各半圆环431的两端均设有对接片432，对接片432上设有若干对接孔433，半圆环431的背面设有加强肋板434以及连接轴435，加强肋板434用于保证结构强度，连接轴435用于与第一安装接头42或第二安装接头52转动连接，以便第一直线驱动组件8驱使第二支撑件5向靠近第一支撑件4方向运动时，试验管道3的两端能相对通过连接轴435进行转动，保证试验管道3试验时能正常弯曲。第一抱箍43或第二抱箍53的两个半圆环431通过相对应的对接片432对接后再通过螺栓穿过对接孔433进行连接。当对不同直径的试验管道3进行试验时，需要更换与之配套的抱箍，新抱箍的半圆环431的内表面和试验管道3的外表面曲率一致，以便于在固定试验管道3时，抱箍的半圆环431和试验管道3能够紧密贴合，使固定更牢靠。

如图6所示，第一安装接头42和第二安装接头52均包括上接头421和下接头422，下接头422固定在固定座41或滑动架51上，上接头421上设有第一半圆孔，下接头422上设有第二半圆孔，第一半圆孔和第二半圆孔对接成连接轴安装孔423，连接轴安装孔423用于转动安装连接轴435，连接轴435的轴线截面呈工字型，这样保证连接轴435转动安装的稳定性。在本实施例中，下接头422上设有凹槽424，上接头421上设有凸块425，凸块425插接在凹槽424内使上接头421和下接头422对接，凸块425和下接头422上均设有可以同轴线对接的紧固螺纹孔426，紧固螺纹孔426为水平设置，紧固螺纹孔426旋设紧固螺钉将下接头422和上接头421固定。在其他方式中，凹槽424可以设置在上接头421上，凸块425设置在下接头422上。上接头421设置贯穿螺纹孔，下接头422上设置封闭螺纹孔，贯穿螺纹孔与封闭螺纹孔对齐后可以旋设紧固螺钉，以便将上接头421和下接头422固定连接。上接头421和下接头422通过紧固螺钉可拆式连接，方便第一抱箍43和第二抱箍53的拆装。

具体地，如图2、图7和图8所示，固定台11和滑动台12的两侧均设有滑动槽13，滑动槽13的长度方向与试验管道3的长度方向相同，固定台11上的两个滑动槽13用于滑动安装一个滑动架51，滑动台12上的两个滑动槽13用于安装另一个滑动架51。具体地，每个滑动架51包括架体511和设置在架体511上的滚轮512，每个架体511上的滚轮512设置有四个，滚轮512滚动装配在滑动槽13内，用于实现滑动架51的滑动安装。架体511上设有用于与第一直线驱动组件8连接的第一连接头513，第一连接头513焊接在架体511上，架体511为龙门架结构。在本实施例中，滑动槽13的截面呈凸形，这样滚轮512仅能沿滑动槽13的长度方向往复移动。

如图1、图3和图4所示，试验管道3的一端设置封堵头31、另一端设置加压接头32，封堵头31用于将试验管道3的一端封闭，加压接头32用于与管道加压系统2连接。试验管道3的两端分别设有一组夹持环组，一组夹持环组均包括两个夹持环33，两个夹持环33间隔设置。第一抱箍43和第二抱箍53夹持在夹持环组的两个夹持环33之间的试验管道3上，夹持环组的目的是对第一抱箍43和第二抱箍53的位置进行限定，避免第一抱箍43和第二抱箍53夹持试验管道3的过程中发生相对滑动，每个夹持环33分为两个不连续的半环，两个半环之间的空隙34正好与半圆环431两侧的弧形凸台436相配合，避免试验管道3在试验过程中发生转动。当试验管道3为钢管时，夹持环33焊接在试验管道3上。

具体地，如图1和图9所示，第一直线驱动组件8设置有两个，一个第一直线驱动组件8安装在固定台11上，另一个第一直线驱动组件8设置在滑动台12上，每个第一直线驱动组件8用于与一个滑动架51连接。第一直线驱动组件8包括液压缸81、活塞杆和82第二连接头83，第一连接头513和第二连接头83通过螺栓或销轴连接，液压缸81和活塞杆82用于实现滑动架51的往复运动。同时，第一直线驱动组件8集成有压力传感器和位移传感器，用于测量试验过程中给试验管道3施加的力以及活塞杆82的伸缩距离(或者测量滑动架51的移动距离)。在本实施例中，第一连接头513为U型结构，第二连接头插入至第一连接头513的槽口内后再通过螺栓或销轴进行连接。

具体地，如图1和图2所示，第二直线驱动组件9包括电机91和丝杆92，丝杆92与滑动台12螺纹连接，电机91用于驱动丝杆92正转和反转，从而实现滑动台12的往复移动。第二直线驱动组件9间隔设置两个。在实施例中，基台1上设有导向结构。导向结构包括设置在基台1上的导向槽14以及凸设在滑动台12底部的导向块15，导向槽14间隔设置有两个，导向块15在滑动台12的底部间隔设置有两个，导向块15滑动装配在导向槽14内。

在本实施例中，如图1、图10和图11所示，管道预弯器6包括：底座61、液压伸缩缸62和管托63，底座61为磁力底座，基台1为钢基台，这样磁力底座61控制磁力的有无，以便管道预弯器6的拆装。液压伸缩缸62用于实现管托63的升降，当需要对试验管道3施加向上的预弯曲力时，管托63上设置的弧形抵接面631朝上设置，管托63直接安装在液压伸缩缸62上，且管托63抵接在试验管道3的下表面，这样液压伸缩缸62向上伸长时，可以对试验管道3一个向上的预弯角度。当需要对试验管道3施加向下的预弯曲力时，管托63安装在L型连接杆64上，管托63的弧形抵接面631朝下设置，L型连接杆64设置在液压伸缩缸62上，管托63抵接在试验管道3的上表面，液压伸缩缸62向下收缩，通过L型连接杆64和管托63对试验管道3一个向下的预弯角度。管道预弯器6的目的在于，在试验管道3上产生一个预弯角度后，由于第一直线驱动组件8的运动而作用于试验管道3的两端才会有弯矩载荷，否则将会是轴向压缩载荷，使管道发生压缩失效。

在本实施例中，如图1所示，管道加压系统2包括加压装置21和加压管道22，加压装置21采用常规的加压设备，但是加压装置21至少加压泵和压力传感器，加压管道22一端与加压装置21连接，另一端与试验管道3的加压接头32连接，加压装置21通过加压管道22将加压介质如水或油输入至试验管道3内，实现对试验管道3加载内压载荷。

在本实施例中，检测传感器为现有的成熟产品，包括应变片和角度传感器，检测传感器可以根据需求在试验管道3上间隔设置多个。

本实施例还提供一种带压管道的卧式纯弯曲试验方法，该方法基于如上所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置实现，该方法包括以下步骤：

S1、根据要求选取试验管道3；根据试验要求规定的管道直径及长度选取完试验管道3后，对试验管道3的一端安装封堵头31进行封堵，另一端安装加压接头32，并在试验管道3的两端分别安装一组夹持环组。

S2、将试验管道3的两端分别转动安装在第一支撑件4和第二支撑件5上，并在试验管道3上安装检测传感器；具体地，根据试验管道3的直径和长度，显示屏控制系统7控制第一直线驱动组件8和第二直线驱动组件9动作，调整滑动台12以及滑动架51的位置，以用于调整第一支撑件4和第二支撑件5的位置，然后利用第一支撑件4和第二支件上的第一抱箍43和第二抱箍53分别夹持在夹持环组的间距内。检测传感器包括应变片和角度传感器，用来测量试验管道3在试验过程中受到的应力应变及弯曲角度，并将检测到的数据传输至显示屏控制系统内。

S3、将试验管道3上的加压接头32与管道加压系统2连接。

S4、在显示屏控制系统7的控制下，管道加压系统2逐渐对试验管道3内进行增压至试验所需压力；管道加压系统2可以在试验过程中给试验管道3进行动态施压。

S5、将管道预弯器6安装在基台1上，管道预弯器6位于试验管道3需要起弯位置的下方，根据预设弯曲角度方向选择相应的管托，在显示屏控制系统7的控制下以及检测传感器的检测作用下，让管道预弯器6对试验管道3施加预弯曲力，同时第一直线驱动组件8缓慢配合移动，驱使第二支撑件5向靠近第一支撑件4的方向移动，使试验管道3达到预设弯曲角度。预设弯曲角度可以在显示屏控制系统7上进行事先设置。

S6、当试验管道3达到预设弯曲角度后，第一直线驱动组件8停止移动并锁定位置，移出管道预弯器6或者取消管道预弯器6对试验管道3施加的预弯曲力；即在后续试验过程中，管道预弯器6不再与试验管道3接触。

S7、在显示屏控制系统7的控制下，第一直线驱动组件8收缩，驱使第二支撑件5向靠近第一支撑件4的方向滑动，以对试验管道3施加弯曲载荷，试验管道3在预设弯曲角度的基础上继续进行弯曲。显示屏控制系统7上事先设置第一直线驱动组件8对试验管道3施加的力以及滑动架51的移动距离的目标值。

S8、在试验管道3弯曲的试验过程中，检测传感器将检测的数据传递给显示屏控制系统7进行收集，并在显示屏控制系统7的显示屏上进行实时显示；

S9、当管道弯曲试验达到预设的目标值或者试验管道3失效时，试验完成，试验装置停止工作。

待试验完成后，通过显示屏控制系统7控制管道加压系统2将试验管道3内加载的压力进行卸载，然后将加压管道22从试验管道3上拆除，后续再将试验管道3拆下。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于，包括：基台(1)、管道加压系统(2)、试验管道(3)、第一支撑件(4)、第二支撑件(5)、管道预弯器(6)和显示屏控制系统(7)；所述试验管道(3)的两端分别转动安装在所述第一支撑件(4)和所述第二支撑件(5)上，所述试验管道(3)的一端封堵，另一端与所述管道加压系统(2)连接，所述管道预弯器(6)设置在所述基台(1)上并对所述试验管道(3)施加预弯力，所述试验管道(3)上设有检测传感器，所述第一支撑件(4)固定在所述基台(1)上，所述第二支撑件(5)滑动设置在所述基台(1)上，所述基台(1)上设有驱使所述第二支撑件(5)滑动的第一直线驱动组件(8)，所述第二支撑件(5)的滑动方向为所述试验管道(3)的长度方向；所述检测传感器、管道加压系统(2)、管道预弯器(6)和第一直线驱动组件(8)均与所述显示屏控制系统(7)电连接。

2.如权利要求1所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于：所述基台(1)上设有固定台(11)和滑动台(12)，所述滑动台(12)的滑动方向与所述试验管道(3)的长度方向相垂直，所述基台(1)上设有驱使所述滑动台(12)滑动的第二直线驱动组件(9)，所述第一支撑件(4)和所述第二支撑件(5)设置在所述固定台(11)和所述滑动台(12)上。

3.如权利要求2所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于：所述第一支撑件(4)包括固定座(41)、第一安装接头(42)和第一抱箍(43)，所述固定座(41)设置有两个且分别固定在所述固定台(11)和滑动台(12)上，所述第一安装接头(42)设置有两个且分别安装在两个所述固定座(41)上，所述第一抱箍(43)的两个连接轴(435)分别转动安装在两个所述第一安装接头(42)上；所述第二支撑件(5)包括滑动架(51)、第二安装接头(52)和第二抱箍(53)，所述滑动架(51)设置有两个且分别滑动安装在所述固定台(11)和滑动台(12)上，所述第二安装接头(52)设置有两个分别安装在两个滑动架(51)上，所述第二抱箍(53)的两个连接轴(435)分别转动安装在两个第二安装接头(52)上。

4.如权利要求3所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于：所述第一抱箍(43)和所述第二抱箍(53)均包括两个半圆环(431)，各所述半圆环(431)上均设有两个对接片(432)，所述对接片(432)上设有对接孔(433)，所述半圆环(431)的背面设有加强肋板(434)以及所述连接轴(435)，所述连接轴(435)用于与所述第一安装接头(42)或所述第二安装接头(52)转动连接，所述第一抱箍(43)或所述第二抱箍(53)的两个所述半圆环(431)通过相对应的对接片(432)对接后再通过螺栓连接。

5.如权利要求4所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于：所述第一安装接头(42)和所述第二安装接头(52)均包括上接头(421)和下接头(422)，所述上接头(421)上设有第一半圆孔，所述下接头(422)上设有第二半圆孔，所述第一半圆孔和所述第二半圆孔对接成连接轴安装孔(423)，所述下接头(422)上设有凹槽(424)，所述上接头(421)上设有凸块(425)，所述凸块(425)插接在所述凹槽(424)内使所述上接头(421)和所述下接头(422)对接，所述凸块(425)和所述下接头(422)上均设有同轴线对接的紧固螺纹孔(426)，紧固螺纹孔(426)旋设紧固螺钉将所述下接头(422)和上接头(421)固定。

6.如权利要求3所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于：所述固定台(11)和滑动台(12)的两侧均设有滑动槽(13)，所述滑动架(51)包括架体(511)和设置在架体(511)上的滚轮(512)，所述滚轮(512)滚动装配在所述滑动槽(13)内，所述架体(511)上设有用于与所述第一直线驱动组件连接的第一连接头(513)，所述滑动槽(13)的截面呈凸形，每个所述架体(511)上的滚轮(512)设置有四个。

7.如权利要求5所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于：所述试验管道(3)的一端设置封堵头(31)、另一端设置加压接头(32)，所述试验管道(3)的两端均间隔设有两个夹持环(33)，所述第一抱箍(43)和所述第二抱箍(53)夹持在两个所述夹持环(33)之间的试验管道(3)上。

8.如权利要求6所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于：所述第一直线驱动组件(8)包括液压缸(81)、活塞杆(82)和第二连接头(83)，所述第一连接头(513)和所述第二连接头(88)通过螺栓或销轴连接；

所述第二直线驱动组件(9)包括电机(91)和丝杆(92)，所述丝杆(92)与所述滑动台(12)螺纹连接，所述基台(1)上设有导向槽(14)，所述滑动台(12)的底部凸设有导向块(15)，所述导向块(15)滑动装配在所述导向槽(14)内。

9.如权利要求1-8中任一项所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，其特征在于：所述管道预弯器(6)包括：底座(61)、液压伸缩缸(62)和管托(63)，所述管托(63)上设有弧形抵接面(631)；

所述管道加压系统(2)包括加压装置(21)和加压管道(22)，所述加压装置(21)至少包括加压泵和压力传感器，所述加压管道(22)与所述试验管道(3)连接，所述加压装置(21)通过加压管道(22)将加压介质输入至所述试验管道(3)内；

所述检测传感器包括应变片和角度传感器。

10.一种带压管道的卧式纯弯曲试验方法，其特征在于，基于如权利要求1-9中任一项所述的带压管道的卧式纯弯曲试验装置，所述方法包括以下步骤：

S1、根据要求选取试验管道(3)；

S2、将试验管道(3)的两端分别安装在第一支撑件(4)和第二支撑件(5)上，并在试验管道(3)上安装检测传感器；

S3、将所述试验管道(3)的一端封堵，将所述试验管道(3)的另一端与管道加压系统(2)连接；

S4、在显示屏控制系统(7)的控制下，管道加压系统(2)逐渐对试验管道(3)进行增压至试验所需压力；

S5、将管道预弯器(6)安装在基台(1)上，并在显示屏控制系统(7)的控制下以及检测传感器的检测作用下，让管道预弯器(6)对试验管道(3)施加预弯曲力，同时第一直线驱动组件(8)缓慢配合移动，驱使第二支撑件(5)向靠近所述第一支撑件(4)的方向移动，使试验管道(3)达到预设弯曲角度；

S6、试验管道(3)达到预设弯曲角度后所述第一直线驱动组件(8)停止移动并锁定位置，移出管道预弯器(6)或者取消管道预弯器(6)对试验管道(3)施加的预弯曲力后，试验管道(3)仍保持预设弯曲角度；

S7、在显示屏控制系统(7)的控制下，第一直线驱动组件(8)收缩，驱使第二支撑件(5)向靠近第一支撑件(4)的方向滑动，使试验管道(3)受到弯矩载荷，试验管道(3)在预设弯曲角度的基础上继续进行弯曲；

S8、检测传感器将检测的数据传递给显示屏控制系统(7)进行收集，并在显示屏控制系统(7)的显示屏上进行实时显示；

S9、当管道弯曲试验达到预设的目标值或者试验管道(3)失效时，试验完成。