CN215640791U - 一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，包括老化试验箱，所述老化试验箱的内腔中央设置有氙灯，所述氙灯的周向转动安装有多个试验工位，每个试验工位均安装一个塑料管道，每个塑料管道均连通一条输水管路，所述输水管路的另一端连通有水箱，所述水箱连通有用于向塑料管道提供压力的压力站，所述压力站与电脑控制系统通过信号传输连接。该试验装置能够实现多条试验管道分路控制、同步进行，接近实际工况，试验结果更为可靠，效率更高，具有重要的实用价值。

Description

一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置

技术领域

本实用新型涉及塑料管道的加速老化试验领域，尤其涉及一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置。

背景技术

相比于传统的金属管道，塑料管道由于具有良好的耐腐蚀性能、良好的力学性能、质量轻、成本低以及便于安装和施工等优点，广泛应用于城市给排水工程以及燃气输送等领域。随着塑料管道的应用越来越广泛，对其安全性和使用寿命的要求也越来也高。塑料管道作为高分子材料的制品，在使用过程中，容易发生老化失效，存在一定的安全隐患。

目前，对于聚乙烯塑料管道的寿命预测公式仍采用的是ISO 9080标准，该公式要求聚乙烯塑料管道在较低的温度下进行长期的静液压试验以便获得相对稳定的试验数据，但该试验耗时长，对仪器设备要求高，并且在长期的试验过程容易受到外界因素的干扰而导致试验数据的偏差。发明专利CN 201410548625.1公开了一种接近实际工况的在役聚乙烯管道的热氧加速老化试验装置，该装置主要包括气泵、阀门、压力表、减压阀、聚乙烯管道，由密闭管路依次连接，聚乙烯管道由密闭夹具封闭放置于老化箱内。该试验装置采用气泵提供管内压力，将承压的聚乙烯管道放置在老化箱，该试验装置可以对燃气输送管道进行承压热氧加速老化试验，而对于实际工况中的塑料输水管并不合适，一条试验管道工位的设计，试验效率低下。

塑料管道的老化行为通常受到多种因素的影响，对于老化行为及其寿命预测的研究，常常需要探究多种因素的耦合作用，这就要求设计一种合理的、高效率的、试验结果可靠的承压热氧加速老化试验装置。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型公开一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，该试验装置能够实现多条试验管道分路控制、同步进行，接近实际工况，试验结果更为可靠，效率更高，具有重要的实用价值。

一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，包括老化试验箱，所述老化试验箱的内腔中央设置有氙灯，所述氙灯的周向转动安装有多个试验工位，每个试验工位均安装一个塑料管道，每个塑料管道均连通一条输水管路，所述输水管路的另一端连通有水箱，所述水箱连通有用于向塑料管道提供压力的压力站，所述压力站与电脑控制系统通过信号传输连接；

所述水箱设置有加热装置和冷却装置，所述加热装置和冷却装置均与电脑控制系统通过信号传输连接。

优选的，所述塑料管道的两端均设置有密封夹具，其中，上部的密封夹具与输水管路转动连接。

优选的，所述压力站的压力范围为0.2~15 MPa。

优选的，水箱中温度变化范围为0~100 ℃。

优选的，所述老化试验箱温度变化范围为0~300 ℃。

优选的，所述老化试验箱带有鼓风装置和排气阀。

优选的，所述排气阀的换气量为3~80次/h。

优选的，所述氙灯与老化试验箱转动连接。

优选的，所述氙灯波长范围为波长范围为190~420 nm，功率为1~500W。

优选的，所述氙灯底部连接有主动齿轮，每个试验工位底部均设置有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮相互啮合传动。

本实用新型的有益效果

该试验装置包括电脑控制系统、压力站、水箱、连接用密闭管路、密封夹具、换气式老化试验箱。电脑控制系统可以控制水箱的水温，塑料管道通过密封夹具进行封闭，一端连接密闭管路，密闭管路另一端连接到水箱的加水加压接口，由电脑控制系统通过控制压力站对管道施加水压，整个管道悬挂放置于换气式老化试验箱中。该试验装置能够实现多条管道试验分路控制、同步进行，工作效率更高；密闭管道中水温与烘箱中温度的一致，并且管道内部为水压，接近实际工况，采用该试验装置进行塑料管道热氧老化试验获得的数据更为可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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是本实用新型整体结构图；

图2是本实用新型老化试验箱结构示意图；

图3是图2中A-A剖视图；

图中，1、压力站；2、电脑控制系统；3、水箱；4、输水管路；5、密封夹具；6、老化试验箱；7、排气阀；8、塑料管道，9、主动齿轮，10、氙灯，11、从动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

如附图1所示，本实用新型提供一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，该试验装置主要包括：压力站1、电脑控制系统2、水箱3、多条连接用密闭输水管路4、密封夹具5、带有排气阀7的换气式老化试验箱6、老化试验用塑料管道8。其中，塑料管道8由密封夹具5封闭，密封夹具的一端连接输水管路4，输水管路的另一端连接到水箱3的加水加压接口，其中，水箱带有加热和冷却循环水功能，由电脑控制系统实现水温的调控。压力站同样由电脑控制系统控制对塑料管道内部施加水压，由电脑控制系统2通过控制压力站1和水箱中3的加热冷却循环水装置对管道内的水压和水温进行调控，整个管道放置于换气式老化试验箱6中。老化试验箱顶部带有排气阀，能够实现老化箱内空气与外界空气的交换，排气阀开闭的大小可以调节，能够实现平稳换气的同时，而不至于使箱体内温度剧烈波动。

上述方案中的电脑控制系统能够同时实现水箱中水温以及管路内水压的调控，并且对不同管路进行不同压力的调控；

上述方案中的连接用密闭输水管路为多条可拆卸管路，两端为快速接头，均可以与水箱的加水加压接口相连，也可与密闭夹具相连接，与密闭夹具连接的接头为转动接头，可以绕接头轴线任意自转动；

上述方案中的换气式老化试验箱带有排气阀，并且排气阀开口的大小可以调节。本申请中将氙灯10设计在箱体内腔的中心，氙灯由独立的开关控制，并在氙灯底部设计主动齿轮9，在氙灯的周围设置多个试验工位，每个试验工位内均安装一个转动轴承，每个转动轴承下方均连接一个从动齿轮11，主动齿轮旋转带动从动齿轮自转，实现均匀辐照。氙灯波长范围为190~420nm，模拟太阳光中的紫外线对塑料管材的老化作用。

采用该本实用新型试验装置对塑料管道进行液压热氧加速老化试验，根据以下实施方式进行试验：

实施方式1

首先，打开电脑控制系统，将水箱中水温设置到80 ℃，启动升温程序，待水温升至预设值并保持恒温；接着设置压力值，将水箱第9路接口的压力值设置为1 MPa，用密封夹具将塑料管道密封，其中一端连接密闭管路，并连接到水箱的第9路加水加压接口，并将密封好的塑料管道放置于恒温水箱中，启动加压系统，将管道内压力升到预设压力值，预处理30min；期间，启动换气式老化试验箱，并将温度设置到80 ℃。待换气式老化试验箱的温度升至预设值，将预处理好的塑料管道转移至换气式老化试验箱，并打开氙灯照射，根据所需试验时间进行试验。

实施方式2

首先，打开电脑控制系统，将水箱中水温设置到90 ℃，启动升温程序，待水温升至预设值并保持恒温；接着设置不同管路的压力值，将水箱第9路接口的压力值设置为1.0MPa，将第8路接口的压力值设置为1.5 MPa，用密封夹具将塑料管道密封，其中一端连接密闭管路，并分别连接到水箱的第9路、第8路加水加压接口，将密封好的塑料管道放置于恒温水箱中，启动加压系统，将两路管道内压力分别升到预设压力值，预处理1 h；期间，启动换气式老化试验箱，并将温度设置到90 ℃。待换气式老化试验箱的温度升至预设值，将预处理好的塑料管道转移至换气式老化试验箱，并打开氙灯照射，根据所需试验时间进行试验。

实施方式3

首先，打开电脑控制系统，将水箱中水温设置到95 ℃，启动升温程序，待水温升至预设值并保持恒温；接着设置不同管路的压力值，将水箱第9路接口的压力设置为1 MPa，将第8路接口的压力设置为1.5 MPa，将第7路接口的压力设置为2.0 MPa，用密封夹具将塑料管道密封，其中一端连接密闭管路，并分别连接到水箱的第9路、第8路、第7路加水加压接口，将密封好的塑料管道放置于恒温水箱中，启动加压系统，将管道内压力分别升到预设压力值，预处理1 h；期间，启动换气式老化试验箱，并将温度设置到95 ℃。待换气式老化试验箱的温度升至预设值，将预处理好的塑料管道转移至换气式老化试验箱，并打开氙灯照射，根据所需试验时间进行试验。

实施方式4

首先，打开电脑控制系统，将水箱中水温设置到80 ℃，启动升温程序，待水温升至预设值并保持恒温；接着设置不同管路的压力值，将第6、7路接口的压力均设置为1.0 MPa，将水箱第8、9路接口的压力均设置为2.0 MPa，用密封夹具将这塑料管道密封，其中一端连接密闭管路，并分别连接到水箱的第6、7、8、9路的加水加压接口，将密封好的塑料管道放置于恒温水箱中，启动加压系统，将管道内压力分别升到预设压力值，预处理1 h；期间，启动换气式老化试验箱，并将温度设置到80 ℃。待换气式老化试验箱的温度升至预设值，将预处理好的塑料管道转移至换气式老化试验箱，并打开氙灯照射，根据所需试验时间进行试验。

上述实施例只是为了更加清楚地说明本实用新型的技术特点及一般操作流程，其目的是为了让熟悉此项技术的人员能够更加清楚地了解本实用新型的内容并据以实施，而本实用新型的保护范围并不局限于此，对于所属领域的普通技术人员来说，上述说明的基础上还可以做出其他形式的变化或变动，由此所引申的显而易见的变化或变动仍应处于本实用新型创造的保护范围之内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，包括老化试验箱（6），所述老化试验箱的内腔中央设置有氙灯（10），所述氙灯的周向转动安装有多个试验工位，每个试验工位均安装一个塑料管道（8），每个塑料管道（8）均连通一条输水管路（4），所述输水管路的另一端连通有水箱（3），所述水箱连通有用于向塑料管道提供压力的压力站（1），所述压力站与电脑控制系统（2）通过信号传输连接；所述水箱设置有加热装置和冷却装置，所述加热装置和冷却装置均与电脑控制系统通过信号传输连接。

2.根据权利要求1所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，所述塑料管道的两端均设置有密封夹具（5），其中，上部的密封夹具与输水管路（4）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，压力站的压力范围为0.2~15 MPa。

4.根据权利要求1所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于：水箱（3）中的温度变化范围为0~100 ℃。

5.根据权利要求1所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，所述老化试验箱带有鼓风装置和排气阀。

6.根据权利要求5所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，所述排气阀的换气量为3~80次/h。

7.根据权利要求1所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，所述氙灯与老化试验箱转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，所述氙灯底部连接有主动齿轮，每个试验工位底部均设置有从动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮相互啮合传动。

9.据权利要求1所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，所述氙灯的发射波长范围为190~420 nm，功率为1~500W。

10.据权利要求1所述的一种塑料管道液压热氧加速老化试验装置，其特征在于，所述老化试验箱温度范围为0~300℃。

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