JPS59125039A - 複合圧潰試験方法 - Google Patents
複合圧潰試験方法Info
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- JPS59125039A JPS59125039A JP23123982A JP23123982A JPS59125039A JP S59125039 A JPS59125039 A JP S59125039A JP 23123982 A JP23123982 A JP 23123982A JP 23123982 A JP23123982 A JP 23123982A JP S59125039 A JPS59125039 A JP S59125039A
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- Japan
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- axial force
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
- G01N3/10—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces generated by pneumatic or hydraulic pressure
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、油井管やラインパイプ等主として鋼管の複合
圧潰試験方法に関するものである。
圧潰試験方法に関するものである。
この種の試験方法において、従来より行われている方θ
；は、引り１（または圧縮荷重下における外圧による圧
潰試験であり、あるいは内圧によるバースト（破裂以下
同様）試験であった。
；は、引り１（または圧縮荷重下における外圧による圧
潰試験であり、あるいは内圧によるバースト（破裂以下
同様）試験であった。
圧潰強度およびバースト強度は、油井管の重要な使用性
能であり、最近のように深井戸化が進むとそのｉＴｆ要
性はますます増大する。たとえば、数「−米の深井戸で
圧潰またはバーストなどの事故がａこると、その事故に
よる損害は極めて大きし）。
能であり、最近のように深井戸化が進むとそのｉＴｆ要
性はますます増大する。たとえば、数「−米の深井戸で
圧潰またはバーストなどの事故がａこると、その事故に
よる損害は極めて大きし）。
したがって、油井管の圧潰試験またはノく一スト試験は
油井管の研究対象にとどまらず、油井管の製造工場での
品質管理あるいは油井設計に必要なデータを提供する手
段としてその重要性はますます増大している。
油井管の研究対象にとどまらず、油井管の製造工場での
品質管理あるいは油井設計に必要なデータを提供する手
段としてその重要性はますます増大している。
そこで、本発明者等は、これに対応するｉこめに外圧と
引張（または圧縮）を組合せてこれら油井管の圧潰につ
いているいろな組合せ条件をシュミレート可能な条件を
先に特公昭５７−１８１．２８にて提案している。
引張（または圧縮）を組合せてこれら油井管の圧潰につ
いているいろな組合せ条件をシュミレート可能な条件を
先に特公昭５７−１８１．２８にて提案している。
しかしながら、昨今では単に外圧による圧潰試験では不
充分とのこえも上っている。何故なら（ｆ、実際の井戸
では油井管は内外から圧力を受けており、こ゛の平衡状
態が何らかの原因で破れた場合（たとえばｂｌｏｗ ｏ
ｕｔや泥水の流出時など）には、しばしば圧潰現象が見
られるからである。
充分とのこえも上っている。何故なら（ｆ、実際の井戸
では油井管は内外から圧力を受けており、こ゛の平衡状
態が何らかの原因で破れた場合（たとえばｂｌｏｗ ｏ
ｕｔや泥水の流出時など）には、しばしば圧潰現象が見
られるからである。
実際の井戸での油井管の使用状態は、泥水中に吊り下げ
られ、上端が地表に固定されていると見做してよい。す
なわち油井管には井戸の底からの！１°１１１［に比例
した引張軸力と井戸の上端面からの深さに比例した内圧
と外圧とが作用している。圧潰・１；故はこの内服と外
圧とが相等しい状態から何らかの原因で内圧のみが低下
したときに起きる。
られ、上端が地表に固定されていると見做してよい。す
なわち油井管には井戸の底からの！１°１１１［に比例
した引張軸力と井戸の上端面からの深さに比例した内圧
と外圧とが作用している。圧潰・１；故はこの内服と外
圧とが相等しい状態から何らかの原因で内圧のみが低下
したときに起きる。
また、逆に外圧が低下するか、内圧が増加したときにバ
ーストが起きる。実験の井戸での浦井管の圧潰またはバ
ースト事故は、軸力、内圧、外圧が同時に作用している
状態で、内圧と外圧との圧力差によって起きると言える
。
ーストが起きる。実験の井戸での浦井管の圧潰またはバ
ースト事故は、軸力、内圧、外圧が同時に作用している
状態で、内圧と外圧との圧力差によって起きると言える
。
そこで、本発明は被試験体の軸力（引張または圧縮をい
う。以下同様）を一定に制御しつつ内外圧負倚時の圧潰
またはバースト現象を調べるための方法を提供するもの
である。
う。以下同様）を一定に制御しつつ内外圧負倚時の圧潰
またはバースト現象を調べるための方法を提供するもの
である。
すなわち、本発明は鋼管等被試験体の圧潰試験方法にお
いて、前記被試験体に内圧、外圧および軸力を負荷せし
め、かつ前記被試験体に作用する軸力を一定に制御しつ
つ、内圧または外圧のいずれかを増減することによって
圧潰またはバーストさせることを特徴とする複合圧潰試
験方法である。
いて、前記被試験体に内圧、外圧および軸力を負荷せし
め、かつ前記被試験体に作用する軸力を一定に制御しつ
つ、内圧または外圧のいずれかを増減することによって
圧潰またはバーストさせることを特徴とする複合圧潰試
験方法である。
次に、図面に基いて本発明を説明する。
第１図は、本発明方法を実施するための装置の一態様例
とその制御システムの説明図である。
とその制御システムの説明図である。
（１）は、被試験体であり、その両端には溝状の把み部
を有する軸端部（２＋ 、 （２’）か溶接にて一体化
されている。軸端部（２′）にはポートＣを有し、ここ
から内圧水を送り込むことができる。
を有する軸端部（２＋ 、 （２’）か溶接にて一体化
されている。軸端部（２′）にはポートＣを有し、ここ
から内圧水を送り込むことができる。
一方、被試験体（１）は、高圧ベッセル（３）を貫通し
た状態で置かれ、その貫通部はパツキン（４１、（４’
）で密封される。高圧ベッセル（３）は、ポートｄを有
している。ここから高圧水を送り込むことにより被試験
体（月に対し外圧を与えることができる。
た状態で置かれ、その貫通部はパツキン（４１、（４’
）で密封される。高圧ベッセル（３）は、ポートｄを有
している。ここから高圧水を送り込むことにより被試験
体（月に対し外圧を与えることができる。
次に、被試験体（１１に軸力を与えるために被試験体け
）の軸端部（２） 、 （２’）が二つ割りカップリン
グ（５）。
）の軸端部（２） 、 （２’）が二つ割りカップリン
グ（５）。
（５）にてプレスのシリンダロッド（力および固定側ロ
ッド（８）に結合される。したがって、油圧シリンダ（
６）のピストン面ａに圧力を加えれば、圧縮力、ピスト
ン面すに圧力を加えれば、引張力が軸力として被試験体
け）に作用させることができる。
ッド（８）に結合される。したがって、油圧シリンダ（
６）のピストン面ａに圧力を加えれば、圧縮力、ピスト
ン面すに圧力を加えれば、引張力が軸力として被試験体
け）に作用させることができる。
油圧シリンダ（６）の圧力をＰｌ、ピストン面積を八と
すると油圧シリンダ（６）の力すなわち外力Ｆは、次の
（１）式で表わされる。すなわち ｐ＝ｐＰ１ ・・・・・・・・・・・・ け）さて、
ここで外圧ＰＯ１内圧Ｐｉおよび油圧シリンダ（６）に
よる外力Ｆを受ける被試験体（１）の軸方向にかかる実
際応力σ（シグマ）は被試験体（１）の外径をり。、内
径をＤｉ、貫通部におけるパツキンの摩擦係数をＫ。と
すると、次の（２）式の如くなる。
すると油圧シリンダ（６）の力すなわち外力Ｆは、次の
（１）式で表わされる。すなわち ｐ＝ｐＰ１ ・・・・・・・・・・・・ け）さて、
ここで外圧ＰＯ１内圧Ｐｉおよび油圧シリンダ（６）に
よる外力Ｆを受ける被試験体（１）の軸方向にかかる実
際応力σ（シグマ）は被試験体（１）の外径をり。、内
径をＤｉ、貫通部におけるパツキンの摩擦係数をＫ。と
すると、次の（２）式の如くなる。
（式中士の記号は、Ｆが引張の場合＋、圧縮の場合は−
の記号をとることを意味する。）上記（２）式かられか
るように、外圧Ｐｏまたは内圧Ｐｉが変化すると、被試
験体（１）の応力σも変化するので、このままでは圧潰
またはバースト試験方法としては適当でない。そこで応
力σが常に一定の状態で試験するためにはσ−σ。（一
定値）とすると（２）式より なる如くＦを作用させればよい。（式中〒の記号はＦが
引張の場合は−、圧縮の場合は＋の記号をとる。）外力
Ｆをコントロールする際Ｆ ＝ ＰｐＡである故、実際
は油圧シリンダ（６）の圧力Ｐ、を（４）式の如くコン
トロールする。
の記号をとることを意味する。）上記（２）式かられか
るように、外圧Ｐｏまたは内圧Ｐｉが変化すると、被試
験体（１）の応力σも変化するので、このままでは圧潰
またはバースト試験方法としては適当でない。そこで応
力σが常に一定の状態で試験するためにはσ−σ。（一
定値）とすると（２）式より なる如くＦを作用させればよい。（式中〒の記号はＦが
引張の場合は−、圧縮の場合は＋の記号をとる。）外力
Ｆをコントロールする際Ｆ ＝ ＰｐＡである故、実際
は油圧シリンダ（６）の圧力Ｐ、を（４）式の如くコン
トロールする。
圧力の制御方法は、第１図において外圧Ｐｏは圧力変換
器（１０）で、内圧Ｐ１は圧力変換器（１１）で夫々電
気信号に変換された後、演算器（１２）で（４）式の演
算処理を行い、油圧シリンダ（６）に必要な圧力Ｐｐを
計算し、次段のサーボ増中器（１３） 、油圧サーボ弁
（１４）およびフィードバック用圧力検出器（１５）で
構成するサーボシステムの目標値として与えられる。
器（１０）で、内圧Ｐ１は圧力変換器（１１）で夫々電
気信号に変換された後、演算器（１２）で（４）式の演
算処理を行い、油圧シリンダ（６）に必要な圧力Ｐｐを
計算し、次段のサーボ増中器（１３） 、油圧サーボ弁
（１４）およびフィードバック用圧力検出器（１５）で
構成するサーボシステムの目標値として与えられる。
（１７）は油圧ポンプ、（１６）は方向切換弁で、これ
は圧縮または引張のいずれかにより予め切換えておくこ
とができる。したがって、油圧ポンプ（１７）より送ら
れる油はサーボ弁（１４）で常に目標値Ｐｐになる如く
自動的にコントロールされるので、これにより切換弁（
１６）を通って予め選定された方向に油圧シリンダ（６
）を作用させることができる。
は圧縮または引張のいずれかにより予め切換えておくこ
とができる。したがって、油圧ポンプ（１７）より送ら
れる油はサーボ弁（１４）で常に目標値Ｐｐになる如く
自動的にコントロールされるので、これにより切換弁（
１６）を通って予め選定された方向に油圧シリンダ（６
）を作用させることができる。
なお、（１８）は内圧または外圧発生用のポンプ、（１
９）および（２０）は夫々外圧および内圧送水用のバル
ブ、（２１） 、 （２３）は夫々外圧、内圧の排水用
バルブ、（２２） 、 （２４）は夫々外圧、内圧の排
水速度調整用絞り弁である。
９）および（２０）は夫々外圧および内圧送水用のバル
ブ、（２１） 、 （２３）は夫々外圧、内圧の排水用
バルブ、（２２） 、 （２４）は夫々外圧、内圧の排
水速度調整用絞り弁である。
次に、第２図の負荷径路図により、本発明による試験手
順とその際の内圧Ｐｉ、外圧Ｐｏおよび外力Ｆの関係に
ついて説明する。
順とその際の内圧Ｐｉ、外圧Ｐｏおよび外力Ｆの関係に
ついて説明する。
第２図（ａｌ 、 （ｂｌ 、 （Ｃ１、（ｄｌは夫々
引張−圧潰、 圧縮−圧潰、 引張−バースト および
圧縮−バースト の場合を示す。
引張−圧潰、 圧縮−圧潰、 引張−バースト および
圧縮−バースト の場合を示す。
いずれの場合も右横軸に外圧Ｐい縦軸に内圧Ｐｉ、左横
軸に外力Ｆをとっている。
軸に外力Ｆをとっている。
先ず、最初に被試験体（１）の大きさに応じて予め決定
された外力Ｆ１＝−！（ｐ、’−Ｄ、２）σ。か与えら
れる。
された外力Ｆ１＝−！（ｐ、’−Ｄ、２）σ。か与えら
れる。
次に、内圧Ｐｉおよ−び外圧Ｐ。を同時に昇圧させる。
そして、予め予定されたＰｌｌ、Ｐｏ１に到達する間加
に（３）式にのべた理市により外力の方もＦｌからＦ２
に補正される。すなわちσ。を一定に保つために引張の
場合〔第２図（ａｌ −、（Ｃ） ）は内圧Ｐｉが上昇
するに従って減少する如く、また圧縮の場合〔第２図（
ｂ）。
に（３）式にのべた理市により外力の方もＦｌからＦ２
に補正される。すなわちσ。を一定に保つために引張の
場合〔第２図（ａｌ −、（Ｃ） ）は内圧Ｐｉが上昇
するに従って減少する如く、また圧縮の場合〔第２図（
ｂ）。
（ｄ）〕は内圧Ｐ□が上昇するに従って増加する如く働
く。
く。
次に、圧潰の場合〔第２図（ａ） 、 （ｂｌ ］は外
圧Ｐ。１に保ったまま徐々に絞り弁（２４）を開（こと
により内圧Ｐｉを降下させると、外圧Ｐｏは内圧Ｐ１よ
り大となるため成る時点まで降下すると（図ではＰｊ２
と仮定している。）、被試験体（１）は圧潰するに至る
。
圧Ｐ。１に保ったまま徐々に絞り弁（２４）を開（こと
により内圧Ｐｉを降下させると、外圧Ｐｏは内圧Ｐ１よ
り大となるため成る時点まで降下すると（図ではＰｊ２
と仮定している。）、被試験体（１）は圧潰するに至る
。
この間外力Ｆも（３）式により自動的に補正されてＦ２
よりＦ３まで変化する。
よりＦ３まで変化する。
また、バーストの場合〔第２図（Ｃ）、（ｄ）〕は、内
圧Ｐ工１をそのまま保持しつつ外圧ＰｏをＰｏ１より絞
り弁（２２）により徐々に降下させると、内圧Ｐｉは外
圧Ｐ。より大となるため成る時点まで降下すると（図で
はＰ。２に示す。）、被試験体（１）はバーストするに
至る。〔図中■に示す。〕 この間、外力ＦもＦ２からＦ３に自動的に補正されるこ
とはいうまでもない。
圧Ｐ工１をそのまま保持しつつ外圧ＰｏをＰｏ１より絞
り弁（２２）により徐々に降下させると、内圧Ｐｉは外
圧Ｐ。より大となるため成る時点まで降下すると（図で
はＰ。２に示す。）、被試験体（１）はバーストするに
至る。〔図中■に示す。〕 この間、外力ＦもＦ２からＦ３に自動的に補正されるこ
とはいうまでもない。
以上の如（、本発明の方法によれば、いずれの場合にも
被試験体に常に一定応力σ。を保った状態で内外圧の変
化により圧潰試験またはバースト試験を行うことができ
る。これによって得られるデータは今後の油井管自体の
品質向上は勿論のことガス油田等の井戸設計や事故防止
に大いに役立つことができる。
被試験体に常に一定応力σ。を保った状態で内外圧の変
化により圧潰試験またはバースト試験を行うことができ
る。これによって得られるデータは今後の油井管自体の
品質向上は勿論のことガス油田等の井戸設計や事故防止
に大いに役立つことができる。
第１図は、本発明方法を実施するための装置の一態様例
とその制御システムとの説明図、第２図は負荷径路図で
ある。 （１）は被試験体、（２＋ 、 （２’）は軸端部、（
３）は高圧ベッセル、＋４１ 、 （４’）はパツキン
、＋５１ 、 （５’）はカップリング、（６）は油圧
シリンダ、（７）はシリンダロッド、（８）は固定側ロ
ッド、（１０） 、 （１１）は圧力変換器、（１２）
は演算器、（１３）は増巾器、（１４）は油圧サーボ弁
、（１５）はフィードバック用圧力検出器、（１６）は
方向切換弁、（１７）は油圧ポンプ、（１８）はポンプ
、（１９） 、 （２０） 、 （２１） 、 （２３
）はバルブ、（２２） 、 （２４）は絞り弁である。 特許出願人 株式会社 白木水圧工業所 新日本製鐵株式会社 代理人 弁理士 南 部 直 冨
とその制御システムとの説明図、第２図は負荷径路図で
ある。 （１）は被試験体、（２＋ 、 （２’）は軸端部、（
３）は高圧ベッセル、＋４１ 、 （４’）はパツキン
、＋５１ 、 （５’）はカップリング、（６）は油圧
シリンダ、（７）はシリンダロッド、（８）は固定側ロ
ッド、（１０） 、 （１１）は圧力変換器、（１２）
は演算器、（１３）は増巾器、（１４）は油圧サーボ弁
、（１５）はフィードバック用圧力検出器、（１６）は
方向切換弁、（１７）は油圧ポンプ、（１８）はポンプ
、（１９） 、 （２０） 、 （２１） 、 （２３
）はバルブ、（２２） 、 （２４）は絞り弁である。 特許出願人 株式会社 白木水圧工業所 新日本製鐵株式会社 代理人 弁理士 南 部 直 冨
Claims (1)
- 鋼管等被試験体の圧潰試験方法において、前記被試験体
に内圧、外圧および軸力を負荷せしめ、かつ前記被試験
体に作用する軸力を一定に制御しつつ、内圧または外圧
のいずれかを増減することによって圧潰またはバースト
させることを特徴とする複合圧潰試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23123982A JPS59125039A (ja) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | 複合圧潰試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23123982A JPS59125039A (ja) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | 複合圧潰試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59125039A true JPS59125039A (ja) | 1984-07-19 |
Family
ID=16920496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23123982A Pending JPS59125039A (ja) | 1982-12-30 | 1982-12-30 | 複合圧潰試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59125039A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2933493A1 (fr) * | 2008-07-07 | 2010-01-08 | Univ Lille Sciences Tech | Cellule triaxiale d'essais de geomateriaux sous pression et sous traction |
| JP2012211823A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Univ Of Fukui | 多軸負荷試験装置及び方法 |
| DE102011110915A1 (de) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Audi Ag | Verfahren zur Bestimmung von Materialkenndaten eines plattenförmigen Prüfkörpers aus einem Faserverbundkunststoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5718128A (en) * | 1980-07-08 | 1982-01-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Frequency dividing circuit |
-
1982
- 1982-12-30 JP JP23123982A patent/JPS59125039A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5718128A (en) * | 1980-07-08 | 1982-01-29 | Yamatake Honeywell Co Ltd | Frequency dividing circuit |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2933493A1 (fr) * | 2008-07-07 | 2010-01-08 | Univ Lille Sciences Tech | Cellule triaxiale d'essais de geomateriaux sous pression et sous traction |
| WO2010004135A1 (fr) * | 2008-07-07 | 2010-01-14 | Universite Des Sciences Et Technologies De Lille | Cellule triaxiale d'essais de géomatériaux sous pression et sous traction |
| US8561474B2 (en) | 2008-07-07 | 2013-10-22 | Universite Des Sciences Et Technologies De Lille | Triaxial cell for the testing of geomaterials in compression and in tension |
| JP2012211823A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Univ Of Fukui | 多軸負荷試験装置及び方法 |
| DE102011110915A1 (de) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Audi Ag | Verfahren zur Bestimmung von Materialkenndaten eines plattenförmigen Prüfkörpers aus einem Faserverbundkunststoff und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
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