CN217277744U - 酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，包括外围基座、嵌套于外围基座容置腔内的夹持底座和设置于夹持底座的加载组件，两夹持底座承载部上表面设置有承载部凹槽，加载组件包括位于夹持底座容置腔内的加载块和加载棒以及贯穿夹持底座顶部螺纹孔的加载螺纹件，加载螺纹件下端部与加载块上表面相抵，加载块下表面设置有两加载块凹槽；本实用新型酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置中的外围基座与夹持底座两者为分体式组装件，相比于现有技术，本实用新型的零部件易加工、用料省，在同样满足试验要求的前提下，装置整体造价低，使用维护成本低。

Description

酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置

技术领域

本实用新型涉及试验设备技术领域，具体涉及一种酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置。

背景技术

四点弯曲SSC(Sulfide Stress Corrosion Cracking,硫化物应力腐蚀开裂)应力腐蚀试验是测定材料在受硫化氢腐蚀和应力共同作用下的抗腐蚀失效能力。API 5L标准酸性管线管对SSC试验明确提出了四点弯曲应力腐蚀试验要求，其按照ISO 7539-2或者ASTMG39进行四点弯曲的加载试验。标准中对四点弯曲的四点力加载位置已经进行了规定，但是整体加载及挠度测量装置没有提供明确思路，需要各试验厂家及机构进行自主设计。

授权公告号为CN 206146735 U、名称为一种用于应力腐蚀的四点弯曲试样夹持装置的中国实用新型专利，公开了一种应力腐蚀四点弯曲试验夹持装置，虽然可有效的进行腐蚀试验，但由于其模具采用一体式、封闭式的整体设计，因而存在加工难度大、合金用料多、造价成本相对较高，以及一处损坏则需整体更换的问题。

发明内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，此装置在满足试验要求的前提下，具有易加工、造价低以及使用损坏时各部件易替换的优势。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，包括：

外围基座，所述外围基座具有中空的外围基座容置腔，所述外围基座为上部开口的非封闭结构，所述上部开口与所述外围基座容置腔连通，所述上部开口两侧分别为外围基座连接部；

夹持底座，所述夹持底座嵌套于所述外围基座容置腔内，所述夹持底座具有中空的夹持底座容置腔，所述夹持底座为下部开口的非封闭结构，所述下部开口与所述夹持底座容置腔连通，所述下部开口两侧分别为夹持底座承载部，所述夹持底座承载部上表面设置有承载部凹槽，所述夹持底座顶部设置有与所述夹持底座容置腔贯通的顶部螺纹孔；

加载组件，所述加载组件包括位于所述夹持底座容置腔内的加载块和加载棒，以及贯穿所述顶部螺纹孔的加载螺纹件，所述加载螺纹件下端部与所述加载块上表面相抵，所述加载块下表面设置有两加载块凹槽；

所述夹持底座承载部与所述加载块之间用于放置试样，所述承载部凹槽与所述试样下表面之间、以及所述加载块凹槽与所述试样上表面之间均设置有所述加载棒。

以下是对本实用新型酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置的多项进一步改进：

其中，所述外围基座连接部设置有贯通的螺纹孔，紧固螺栓穿过所述螺纹孔，并且其下端部抵于所述夹持底座上表面。

其中，所述外围基座底部包括位于其中部并且向着所述外围基座容置腔凸出的凸出部，和位于所述凸出部两侧的承托部，所述承托部与所述夹持底座承载部位置对应，所述凸出部伸入所述夹持底座的所述下部开口，所述凸出部设置有与所述夹持底座容置腔连通的贯通孔。

其中，所述凸出部的下方呈梯形凹槽状。

其中，所述加载块上表面设置有圆形盲孔，所述加载螺纹件下端部设置有圆柱凸台，所述圆柱凸台插入所述圆形盲孔，所述圆柱凸台与所述圆形盲孔之间留有间隙。

其中，所述加载螺纹件连接有防松螺母，所述防松螺母位于所述夹持底座上表面。

其中，所述加载螺纹件为加载螺栓、加载螺钉，或者加载螺杆。

其中，两所述承载部凹槽之间的距离大于两所述加载块凹槽之间的距离。

其中，所述承载部凹槽、所述加载块凹槽均为半圆形凹槽，所述加载棒为圆柱棒。

其中，所述外围基座、所述夹持底座、所述加载块、所述加载棒均为哈氏合金材质的构件。

采用了上述技术方案后，本实用新型至少取得了如下有益效果：

由于本实用新型的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置包括外围基座、嵌套于外围基座容置腔内的夹持底座和设置于夹持底座的加载组件，两夹持底座承载部上表面设置有承载部凹槽，加载组件包括位于夹持底座容置腔内的加载块和加载棒以及贯穿夹持底座顶部螺纹孔的加载螺纹件，加载螺纹件下端部与加载块上表面相抵，加载块下表面设置有两加载块凹槽；试验时，将取自酸性管线管的试样放置于夹持底座承载部上表面与加载块下表面之间，承载部凹槽与试样下表面之间、以及加载块凹槽与试样上表面之间均设置有所述加载棒，拧动加载螺纹件，通过加载块、加载棒对试样实现加载，使试样在竖向发生弯曲，通过挠度测量器具即可方便地对加载后的试样按照标准进行挠度测量，满足应力腐蚀试验要求。

由于本实用新型酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置中的外围基座与夹持底座两者为分体式组装件，因此，相比于现有技术的四点弯曲试样夹持装置中的一体式、封闭式模具，本实用新型的零部件易加工，用料省，在同样满足试验要求的前提下，装置整体造价低；装置多次使用后，若某一部件有损坏，只需更换该损坏部件，不必整体更换，使用维护成本低。

附图说明

图1是本实用新型实施例的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置结构示意图(试验状态)；

图2是图1中的外围基座结构示意图；

图3是图1中的夹持底座结构示意图；

图4是图1中的加载螺栓结构示意图；

图5是图1中的加载块的结构示意图；

图中：1、外围基座；11、外围基座容置腔；12、上部开口；13、外围基座连接部；131、螺纹孔；14、凸出部；141、贯通孔；142、梯形凹槽；15、承托部；2、夹持底座；21、夹持底座容置腔；22、下部开口；23、夹持底座承载部；231、承载部凹槽；24、顶部螺纹孔；3、紧固螺栓；4、加载螺栓；41、圆柱凸台；5、防松螺母；6、加载块；61、加载块凹槽；62、圆形盲孔；7、加载棒；8、试样；9、千分表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的非限制性说明。

如图1所示，本实用新型实施例的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置包括：外围基座1、嵌套于外围基座1内的夹持底座2和设置于夹持底座2的加载组件。

如图1和图2所示，其中，外围基座1具有中空的外围基座容置腔11，外围基座1为上部开口的非封闭结构，上部开口12与外围基座容置腔11连通，上部开口12两侧分别为外围基座连接部13，外围基座连接部13设置有贯通的螺纹孔131，紧固螺栓3穿过螺纹孔131，并且其下端部抵于夹持底座2上表面，外围基座1总体上能保证力在加载时的稳定性，保证夹持底座2的平衡及稳定。

其中，优化设计是，外围基座底部包括位于其中部并且向着外围基座容置腔11凸出的凸出部14，和位于凸出部14两侧的承托部15；承托部15与下述夹持底座承载部23位置对应，用于承托夹持底座2及加载组件；凸出部14伸入夹持底座2的下述下部开口22，凸出部14设置有与夹持底座容置腔21连通的贯通孔141，用千分表9测量挠度时供其表杆穿过；进一步地，凸出部14的下方设计为梯形凹槽142，千分表9可以部分地位于梯形凹槽142内，在空间上结构较为紧凑。

如图1、图2和图3所示，其中，夹持底座2嵌套于外围基座容置腔11内，夹持底座2具有中空的夹持底座容置腔21，夹持底座2为下部开口的非封闭结构，下部开口22与夹持底座容置腔21连通，下部开口22两侧分别为夹持底座承载部23，夹持底座承载部23上表面设置有承载部凹槽231，两承载部凹槽231之间的距离按照试验标准要求设置，本实施例中，两承载部凹槽231之间的距离为100mm，承载部凹槽231优化设计为半圆形凹槽，夹持底座顶部设置有与夹持底座容置腔21贯通的顶部螺纹孔24，夹持底座2主要用作试验时的受力单元。

如图1、图3、图4和图5所示，其中，加载组件包括位于夹持底座容置腔21内的加载块6和加载棒7，以及贯穿顶部螺纹孔24的加载螺纹件，加载螺纹件下端部与加载块6上表面相抵。其中，加载棒7优化设计是圆柱棒。其中，加载螺纹件优选采用加载螺栓4，也可以采用加载螺钉，或者加载螺杆的形式；加载螺纹件还进一步地连接有防松螺母5，防松螺母5位于夹持底座2上表面，保证加载后力的保持、稳定；其中，加载螺栓4下端部进一步地设置有圆柱凸台41。其中，加载块6下表面设置有两加载块凹槽61，两加载块凹槽61之间的距离小于两承载部凹槽231之间的距离，按照试验标准要求设置，本实施例中两加载块凹槽61之间的距离为50mm，加载块凹槽61优化设计为半圆形凹槽，加载块6上表面进一步地设置有圆形盲孔62，圆柱凸台41插入圆形盲孔62，并且两者之间留有间隙，确保旋拧加载螺栓4时加载块6不会随其转动。

其中，进一步地，外围基座1、夹持底座2、加载块6、加载棒7均采用高抗H₂S应力腐蚀能力的刚性哈氏合金制造，用以提高构件及装置的抗腐蚀能力和使用寿命。

进行四点弯曲应力腐蚀试验时，将取自酸性管线管的试样8放置于夹持底座承载部23上表面与加载块6下表面之间；承载部凹槽231与试样8下表面之间设置有两加载棒7，加载块凹槽61与试样8上表面之间设置有两加载棒7，四个加载棒7与试样8直接接触，提供四点受力部位；旋拧加载螺栓4，通过加载块6、加载棒7对试样8实现加载，使试样8在竖向发生弯曲；通过挠度测量器具即可方便地对加载后的试样按照标准进行挠度测量，本实施例中具体采用了千分表9，千分表9的表杆穿过贯通孔141，并抵于试样8下表面，进行挠度准确测量。

挠度测量器具不局限于千分表，也可以采用公知的便携式精密应变仪，将其应变片贴在试样8下表面，上述贯通孔141可供应变片与应变仪之间的传输线穿过。

试验完成后，取下挠度测量器具，松开紧固螺栓3，取下夹持底座2和设置于夹持底座2的加载组件，外围基座1可应用于下一试样的加载，能够循环使用。

本实用新型酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置中的外围基座与夹持底座两者为分体式组装件，相比于现有技术的四点弯曲试样夹持装置中的一体式、封闭式模具，本实用新型的零部件易加工、用料省，在同样满足试验要求的前提下，装置整体造价低；装置多次使用后，若某一部件有损坏，只需更换该损坏部件，不必整体更换，使用维护成本低。

以上所述为本实用新型较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分皆为本领域的已知技术，本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换皆在本实用新型保护范围内。

Claims (9)

1.酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，包括：

外围基座，所述外围基座具有中空的外围基座容置腔，所述外围基座为上部开口的非封闭结构，所述上部开口与所述外围基座容置腔连通，所述上部开口两侧分别为外围基座连接部；

夹持底座，所述夹持底座嵌套于所述外围基座容置腔内，所述夹持底座具有中空的夹持底座容置腔，所述夹持底座为下部开口的非封闭结构，所述下部开口与所述夹持底座容置腔连通，所述下部开口两侧分别为夹持底座承载部，所述夹持底座承载部上表面设置有承载部凹槽，所述夹持底座顶部设置有与所述夹持底座容置腔贯通的顶部螺纹孔；

加载组件，所述加载组件包括位于所述夹持底座容置腔内的加载块和加载棒，以及贯穿所述顶部螺纹孔的加载螺纹件，所述加载螺纹件下端部与所述加载块上表面相抵，所述加载块下表面设置有两加载块凹槽；

所述夹持底座承载部与所述加载块之间用于放置试样，所述承载部凹槽与所述试样下表面之间、以及所述加载块凹槽与所述试样上表面之间均设置有所述加载棒。

2.如权利要求1所述的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，所述外围基座连接部设置有贯通的螺纹孔，紧固螺栓穿过所述螺纹孔，并且其下端部抵于所述夹持底座上表面。

3.如权利要求1所述的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，所述外围基座底部包括位于其中部并且向着所述外围基座容置腔凸出的凸出部，和位于所述凸出部两侧的承托部，所述承托部与所述夹持底座承载部位置对应，所述凸出部伸入所述夹持底座的所述下部开口，所述凸出部设置有与所述夹持底座容置腔连通的贯通孔。

4.如权利要求3所述的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，所述凸出部的下方呈梯形凹槽状。

5.如权利要求1所述的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，所述加载块上表面设置有圆形盲孔，所述加载螺纹件下端部设置有圆柱凸台，所述圆柱凸台插入所述圆形盲孔，所述圆柱凸台与所述圆形盲孔之间留有间隙。

6.如权利要求1所述的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，所述加载螺纹件连接有防松螺母，所述防松螺母位于所述夹持底座上表面。

7.如权利要求1所述的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，所述加载螺纹件为加载螺栓、加载螺钉，或者加载螺杆。

8.如权利要求1所述的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，两所述承载部凹槽之间的距离大于两所述加载块凹槽之间的距离。

9.如权利要求1所述的酸性管线管四点弯曲应力腐蚀试验加载装置，其特征在于，所述承载部凹槽、所述加载块凹槽均为半圆形凹槽，所述加载棒为圆柱棒。

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