CN204203009U - 一种天然气管全尺寸四点弯曲的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种天然气管全尺寸四点弯曲的试验装置，包括底座、设置在底座上的加载装置，即两组载荷支撑柱组件和两组外压杆组件；外压杆组件设置在载荷支撑柱组件的两端；该试验装置还包括一个向试验管道内加入空气的加压系统。加载装置对测试管道施加试验所需的载荷形式和大小；管道空气加压系统对试验管道施加试验所需的空气压力；控制系统通过传感器对通入管道的空气压力值进行监测，并根据试验要求，通过控制电路模块对管道空气压力进行控制和试验压力值进行记录。整个试验装置满足了管道性能和寿命测试的要求，为燃气管道性能寿命测试项目提供了全尺寸四点弯曲试验平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及天然气管测试装置，尤其涉及一种天然气管全尺寸四点弯曲的试验装置。
背景技术
从1995年至2006年间，天然气输气管道中塑料管里程所占份额增加13％。在新增加的天然气管线中，61％是塑料管，其中PE管占99.3％，为了给用户提供安全可靠的气体能源，对PE管进行不同缺陷程度及不同压力下疲劳测试，研究不同缺陷对管线寿命影响具有非常重要的意义。
随着我国经济的发展和能源消耗的提升，天然气作为一种清洁能源得到了迅猛的发展，同时作为输配天然气的管道也得到了广泛的使用，自20世纪60年代开始，聚乙烯管输配天然气发展迅速，而目前国内还没有对天然气管道性能和寿命测试的系统设备，对天然气管道的全尺寸四点弯曲试验急需一种试验平台。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种天然气管全尺寸四点弯曲的试验装置。能够实现对天然气管道的性能和寿命的测试。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种天然气管全尺寸四点弯曲的试验装置，包括底座10、设置在底座10上的两组载荷支撑柱组件3和两组外压杆组件2；外压杆组件2设置在载荷支撑柱组件3的两端；该试验装置还包括一个向试验管道1内加入空气的加压系统。
所述两组载荷支撑柱组件3和两组外压杆组件2在底座10上呈一条轴线排列并相互间隔。
所述载荷支撑柱组件3包括载荷支撑柱17、支撑板座16、支撑板15、上固定板17-1、下固定板19；
载荷支撑柱17的下端通过上固定板17-1设置在底座10上放，下固定板19位于底座10下方，上固定板17-1和下固定板19通过螺栓20连接，从而固定在底座10上；
载荷支撑柱17的上端为阶梯轴形式，支撑板座16位于载荷支撑柱17的阶梯轴上，支撑板15位于支撑板座16上并通过销与支撑板座16能够绕支撑板座16转动的方式连接。
所述支撑板15的上表面与管道的外表面形状相应，从而与试验管道1的表面实现面接触。
所述外压杆组件2包括外压杆12、外压板14、丝杠11、丝杠连接板13；
所述丝杠连接板13和外压板14设置在外压杆12的上端，外压杆12的下端通过铰链18与底座10活动连接；
所述外压板14的两端连接活套设在两根外压杆12上，外压板14的下表面与试验管道1相接触，丝杠连接板13位于外压板14上方并与外压杆12固定，丝杠连接板13中间通孔安装丝杠11，丝杠11的下端与外压板14相抵，丝杠11旋转向下运动时能够使外压板14向试验管道1方向运动，并对试验管道1施加向下的载荷。
所述外压板14的下表面与试验管道1的外表面形状相应，从而与试验管道1的表面实现面接触。
所述加压系统包括：空气加压装置和空气加压装置的控制系统；
所述空气加压装置包括空气压缩机7和输气管4；输气管4上依次设有增压阀8、压力传感器9；
所述控制系统包括：控制电路模块5和连接控制电路模块5的计算机信号采集装置6，控制电路模块5分别连接压力传感器9和空气压缩机7。
一种天然气管全尺寸四点弯曲试验方法如下：
试验时，将试验测试的天然气管道1放置在两组载荷支撑柱组件3和两组外压杆组件2上；
天然气管道1由位于底座10中间部位的两组载荷支撑柱3支撑，支撑板15能够自由转动，使其与天然气管道1的外周面接触；
天然气管道1两端由位于底座10两端的外压杆组件2对其施加载荷，即外压杆组件2的外压板14放置在天然气管道1的上表面，旋转丝杠11向下运动，使外压板14向试验管道1方向运动，并对试验管道1施加向下的载荷，
将试验用的天然气管道1一端封闭，另一端与输气软4连接，空气压缩机7工作，压缩空气经过增压阀8输入天然气管道1内并对其进行充气加压，传感器9把天然气管道1内的气体压力信号传输给控制系统6，控制系统6根据试验要求，通过控制电路模块5对空气加压装置进行控制并进行数据采集与记录，从而获得天然气管。
本实用新型相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
该试验装置及其方法，能够实现对天然气管道的性能和寿命的测试，加载装置能够实现对试验测试管道进行形式和压力的加载；空气加压装置能够根据试验要求对管道内部施加所需的气体压力；控制系统能够对试验数据进行采集和记录，同时通过控制电路模块对空气加压装置进行控制调节。整个试验装置满足了管道性能和寿命测试的要求，为燃气管道性能寿命测试项目提供了全尺寸四点弯曲试验平台。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1载荷支撑柱组件上部结构示意图。
图3为图1载荷支撑柱组件下部结构示意图。
图4为图1两组外压杆组件上部结构示意图。
图5为图1两组外压杆组件下部结构示意图。
图6为图1两组载荷支撑柱组件和两组外压杆组件透视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述。
实施例
如图1至6所示。本实用新型天然气管全尺寸四点弯曲的试验装置，包括底座10、设置在底座10上的两组载荷支撑柱组件3和两组外压杆组件2；外压杆组件2设置在载荷支撑柱组件3的两端；
该试验装置还包括一个向试验管道1内加入空气的加压系统。
所述两组载荷支撑柱组件3和两组外压杆组件2在底座10上呈一条轴线排列并相互间隔。
所述载荷支撑柱组件3包括载荷支撑柱17、支撑板座16、支撑板15、上固定板17-1、下固定板19；
载荷支撑柱17的下端通过上固定板17-1设置在底座10上放，下固定板19位于底座10下方，上固定板17-1和下固定板19通过螺栓20连接，从而固定在底座10上；
载荷支撑柱17的上端为阶梯轴形式，支撑板座16位于载荷支撑柱17的阶梯轴上，支撑板15位于支撑板座16上并通过销与支撑板座16能够绕支撑板座16转动的方式连接。
所述支撑板15的上表面与管道的外表面形状相应，从而与试验管道1的表面实现面接触。
所述外压杆组件2包括外压杆12、外压板14、丝杠11、丝杠连接板13；
所述丝杠连接板13和外压板14设置在外压杆12的上端，外压杆12的下端通过铰链18与底座10活动连接；
所述外压板14的两端连接活套设在两根外压杆12上，外压板14的下表面与试验管道1相接触，丝杠连接板13位于外压板14上方并与外压杆12固定，丝杠连接板13中间通孔安装丝杠11，丝杠11的下端与外压板14相抵，丝杠11旋转向下运动时能够使外压板14向试验管道1方向运动，并对试验管道1施加向下的载荷。
所述外压板14的下表面与试验管道1的外表面形状相应，从而与试验管道1的表面实现面接触。
所述加压系统包括：空气加压装置和空气加压装置的控制系统；
所述空气加压装置包括空气压缩机7和输气管4；输气管4上依次设有增压阀8、压力传感器9；
所述控制系统包括：控制电路模块5和连接控制电路模块5的计算机信号采集装置6，控制电路模块5分别连接压力传感器9和空气压缩机7。
空气压缩机7提供一定压力的压缩空气，经过增压阀8和输气软管4将压缩空气输入试验测试管道1一端，管道的另一端封闭，从而对试验管道内部施加试验所需的空气压力值，增压阀8根据试验要求对空气压缩机7提供的空气压力进行调节，压力传感器9把通入测试管道内的气体压力值传送给控制系统。
天然气管全尺寸四点弯曲试验方法如下：
试验时，将试验测试的天然气管道1放置在权利要求1至7中任一项中的两组载荷支撑柱组件3和两组外压杆组件2上；
天然气管道1由位于底座10中间部位的两组载荷支撑柱3支撑，支撑板15能够自由转动，使其与天然气管道1的外周面接触；
天然气管道1两端由位于底座10两端的外压杆组件2对其施加载荷，即外压杆组件2的外压板14放置在天然气管道1的上表面，旋转丝杠11向下运动，使外压板14向试验管道1方向运动，并对试验管道1施加向下的载荷，由于外压杆组件2与底座10铰链18连接，故外压杆组件2能够自由转动，从而外压杆12上的外压板14能够始终与管道保持面接触，从而不对管道表面造成损害。将试验用的天然气管道1一端封闭，另一端与输气软4连接，空气压缩机7工作，压缩空气经过增压阀8输入天然气管道1内并对其进行充气加压，传感器9把天然气管道1内的气体压力信号传输给控制系统6，控制系统6根据试验要求，通过控制电路模块5对空气加压装置进行控制并进行数据采集与记录，从而获得天然气管。
如上所述，便可较好地实现本实用新型。
本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种天然气管全尺寸四点弯曲的试验装置，其特征在于：包括底座(10)、设置在底座(10)上的两组载荷支撑柱组件(3)和两组外压杆组件(2)；外压杆组件(2)设置在载荷支撑柱组件(3)的两端；
该试验装置还包括一个向试验管道(1)内加入空气的加压系统。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述两组载荷支撑柱组件(3)和两组外压杆组件(2)在底座(10)上呈一条轴线排列并相互间隔。
3.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于：所述载荷支撑柱组件(3)包括载荷支撑柱(17)、支撑板座(16)、支撑板(15)、上固定板(17-1)、下固定板(19)；
载荷支撑柱(17)的下端通过上固定板(17-1)设置在底座(10)上放，下固定板(19)位于底座(10)下方，上固定板(17-1)和下固定板(19)通过螺栓20连接，从而固定在底座(10)上；
载荷支撑柱(17)的上端为阶梯轴形式，支撑板座(16)位于载荷支撑柱(17)的阶梯轴上，支撑板(15)位于支撑板座(16)上并通过销与支撑板座(16)能够绕支撑板座(16)转动的方式连接。
4.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于：所述支撑板(15)的上表面与管道的外表面形状相应，从而与试验管道(1)的表面实现面接触。
5.根据权利要求3所述的试验装置，其特征在于：所述外压杆组件(2)包括外压杆(12)、外压板(14)、丝杠(11)、丝杠连接板(13)；
所述丝杠连接板(13)和外压板(14)设置在外压杆(12)的上端，外压杆(12)的下端通过铰链(18)与底座(10)活动连接；
所述外压板(14)的两端连接活套设在两根外压杆(12)上，外压板(14)的下表面与试验管道(1)相接触，丝杠连接板(13)位于外压板(14)上方并与外压杆(12)固定，丝杠连接板(13)中间通孔安装丝杠(11)，丝杠(11)的下端与外压板(14)相抵，丝杠(11)旋转向下运动时能够使外压板(14)向试验管道(1)方向运动，并对试验管道(1)施加向下的载荷。
6.根据权利要求4所述的试验装置，其特征在于：所述外压板(14)的下表面与试验管道(1)的外表面形状相应，从而与试验管道(1)的表面实现面接触。
7.根据权利要求1或2所述的试验装置，其特征在于所述加压系统包括：空气加压装置和空气加压装置的控制系统；
所述空气加压装置包括空气压缩机(7)和输气管(4)；输气管(4)上依次设有增压阀(8)、压力传感器(9)；
所述控制系统包括：控制电路模块(5)和连接控制电路模块(5)的计算机信号采集装置(6)，控制电路模块(5)分别连接压力传感器(9)和空气压缩机(7)。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104406862A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-03-11 | 华南理工大学 | 一种天然气管全尺寸四点弯曲的试验装置及其实验方法 |
| CN105547859A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-05-04 | 华南理工大学 | 一种模拟天然气管道受振动和弯矩荷载的试验装置及方法 |
| CN109374428A (zh) * | 2018-08-27 | 2019-02-22 | 南方科技大学 | 一种柔性管缆弯曲试验机 |
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