SU1629638A1

SU1629638A1 - Stand for testing triaxially loaded pipes and their joints

Info

Publication number: SU1629638A1
Application number: SU894695496A
Authority: SU
Inventors: Камил Рахматуллович Уразаков; Айя Гильвановна Хамзина; Валерий Петрович Жулаев; Евгений Аркадьевич Гилев
Original assignee: Башкирский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1991-02-23

Abstract

Изобретение может быть использовано при испытани х труб и их соединений в услови х пространственного нагружени с оценкой утечек. Целью изобретени вл етс повышение точности воспроизведени эксплуатационных условий пространственного нагружени труб с промежуточным муфтовым соединением, Стенд содержит раму 1 с крайними кронштейнами 2 под опоры креплени концов составной трубы 3, из которых одна имеет шарнирный узел 4 креплени , а друга - узел скольжени 5, и со средней винтовой опорой 6 под муфтовое соединение 7 с накопителем утечек 8 как трехопорного механизма изгиба трубы 3, нагрузочный гидроцилиндр 9, шарнирно закрепленный на раме 1 и выполненный дифференциальным двойного действи с большей площадью поршн 10 со стороны его штока 11, жестко соединенного с заглушкой 12, гидролинии 13 системы создани знакопеременных осевь-х нагрузок, св зывающие полости нагрузочного гидроцилиндра 9 с насосом 14 через гидрораспределитель 15 и диафрагмы 17, Другой конец трубы 3 снабжен торцовой заглушкой 21 со штуцером 22, соединенным с линией 23 гидросистемы внутреннего давлени в трубе 3 с насосом 25. Испытани труб и их соединений осуществл ютс при действии внутреннего давлени , знакопеременных раст гивающих и изгибающих нагрузок. 1 ил, слThe invention can be used in tests of pipes and their joints under spatial loading conditions with leak assessment. The aim of the invention is to improve the accuracy of reproducing the operating conditions of spatial loading of pipes with an intermediate coupling connection, the Stand contains a frame 1 with extreme brackets 2 for supporting the ends of the composite pipe 3, one of which has a hinge assembly 4, and the other - a sliding assembly 5, and with an average screw bearing 6 under the coupling connection 7 with leakage accumulator 8 as a three-support mechanism of bending of the pipe 3, the load cylinder 9, pivotally mounted on the frame 1 and made differential Double-acting with a larger area of the piston 10 on the side of its rod 11, rigidly connected to the plug 12, the hydraulic lines 13 of the system for creating alternating axial loads, connecting the cavities of the loading hydraulic cylinder 9 to the pump 14 through the hydraulic distributor 15 and the diaphragm 17, the other end of the pipe 3 provided with end plug 21 with fitting 22 connected to line 23 of the hydraulic system of internal pressure in pipe 3 with pump 25. Testing of pipes and their connections are carried out under the action of internal pressure, alternating tensile bending loads. 1 il, cl

Description

' Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано при испытаниях труб и их соединений в условиях пространственного нагружения с оценкой утечек и, в частности, 5 нефтепромысловых труб.'' The invention relates to mechanical engineering hydraulics and can be used in testing pipes and their joints under spatial loading with an estimate of leaks and, in particular, 5 oilfield pipes.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения эксплуатационных условий пространственного нагружения труб с промежуточным муфто- 10 вым соединением.The aim of the invention is to improve the accuracy of the reproduction of the operating conditions of the spatial loading of pipes with an intermediate sleeve connection.

На чертеже представлена общая схема стенда для испытания труб и их соединений.The drawing shows a General diagram of the stand for testing pipes and their connections.

Стенд для испытания пространственно нагруженных труб и их соединений содер- 15 жит раму 1 в виде станины с крайними кронштейнами 2 под опоры крепления концов составной трубы 3. из которых одна имеет шарнирный узел 4 крепления, а другая узел 5 скольжения, и со средней винтовой 20 опорой 6 под муфтовое соединение 7 с накопителем 8 утечек, как трехопорного механизма изгиба трубы 3, нагрузочный гидроцилиндр 9, шарнирно закрепленный на раме 1 и выполненный в виде дифферен- 25 циального двойного действия с большей площадью поршня 10 со стороны его штока . 11, жестко соединенного с заглушкой 12, смещаемого вдоль оси конца трубы 3 в узле 5 скольжения, гидролинии 13 системы со- 30 здания знакопеременных осевых нагрузок, связывающие полости нагрузочного гидроцилиндра 9 с насосом 14 плунжерного типа через гидрораспределитель 15, вентили 16 и сменные калиброванные диафрагмы 17, а 35 также с емкостью 18, переливным клапаном 19 и аккумулятором 20 давления. Другой конец трубы 3 снабжен торцовой заглушкой со штуцером 22, соединенным с линией гидросистемы создания внутреннего 40 давления втрубеЗ, включающей емкость24, насос 25 с ручным или электромеханическим приводом, вентили 16 и манометр 26. Последний также установлен в штоковой полости нагрузочного гидроцилиндра 9. 45 Прогиб трубы 3 в зоне муфты 7 контролируется индикэтором 27 перемещений.The test bench for spatially loaded pipes and their connections contains 15 a frame 1 in the form of a frame with extreme brackets 2 under the support for fastening the ends of the composite pipe 3. of which one has an articulated assembly 4 and the other assembly 5 sliding, and with a middle screw 20 a support 6 for a coupling connection 7 with an accumulator 8 of leaks, as a three-support mechanism for bending pipes 3, a loading hydraulic cylinder 9, pivotally mounted on the frame 1 and made in the form of a differential double action with a larger piston 10 area from the side of its rod. 11, rigidly connected to the plug 12, displaced along the axis of the end of the pipe 3 in the sliding unit 5, the hydraulic lines 13 of the system 30 of alternating axial loads connecting the cavities of the loading hydraulic cylinder 9 with the pump 14 of the plunger type through the valve 15, valves 16 and replaceable calibrated diaphragms 17, and 35 also with a capacity of 18, an overflow valve 19 and a pressure accumulator 20. The other end of the pipe 3 is equipped with an end cap with a fitting 22 connected to the hydraulic system line to create an internal 40 pressure in the pipe Z, including a tank 24, a pump 25 with a manual or electromechanical drive, valves 16 and a pressure gauge 26. The latter is also installed in the rod cavity of the loading hydraulic cylinder 9. 45 Deflection pipe 3 in the area of the coupling 7 is controlled by the indicator 27 movements.

Стенд для испытания пространственно нагруженных труб и их соединений работает следующим образом. 50The test bench for spatially loaded pipes and their joints works as follows. fifty

Испытуемый образец составной трубы 3 с муфтовым соединением 7 устанавливается шарнирно на узле 4 с возможностью углового смещения в плоскости опор 2 и действия изгибающего момента и на узле 5 с возмож- 55 костью осевого смещения конца трубы 3 относительно опоры 2. Насосом 25 из емкости 24 нагнетается рабочая жидкость во внутреннюю полость трубы 3 через штуцер заглушки 21, при этом давление жидко-__ сти контролируется манометром 26. Образец трубы 3 изгибается винтовой опорой 6, при этом по индикатору 27 оценивается прогиб трубы З и контролируются утечки жидкости через соединения трубы 3 с муфтой 7, стекающие в накопитель 8. Насос 14 нагнетает из емкости 18 рабочую среду в гидроцилиндр двойного действия 9 с управлением расхода через гидрораспределитель 15 и набор сменных калиброванных диафрагм 17 для моделирования действия знакопеременных нагрузок и периода начальных деформаций оборудования.The test sample of the composite pipe 3 with the coupling 7 is mounted pivotally on the node 4 with the possibility of angular displacement in the plane of the supports 2 and the action of bending moment and on the node 5 with the possibility of axial displacement of the end of the pipe 3 relative to the support 2. Pump 25 from the tank 24 is pumped working fluid into the internal cavity of the pipe 3 through the fitting of the plug 21, while the pressure of the liquid is controlled by a pressure gauge 26. A sample of the pipe 3 is bent by a screw support 6, while the deflection of the pipe 3 is estimated by the indicator 27 and leakages are monitored fluid through the pipe 3 with a compound of clutch 7 flowing into the accumulator 8. The pump 14 pumps the vessel 18 from the working environment in the double acting hydraulic cylinder 9 with flow control through control valve 15 and a set of interchangeable calibrated diaphragm 17 to simulate the action of alternating loads and deformations period of initial equipment.

Нагрузочный гидроцилиндр 9 под действием избыточного давления в штоковой полости создает растягивающую нагрузку через шток 11 и заглушку 12 на образец трубы 3, а при создании избыточного давления в другой полости 28 создает сжимающую нагрузку. . За счет большей площади поршня со стороны штоковой полости обеспечивается возможность нагружения трубы 3 большей растягивающей нагрузкой, что соответствует реальным условиям эксплуатации насосно-компрессорных труб. Аккумулятор 20 давления сглаживает колебания давления при неравномерности работы насоса 14, а манометром 26 контролируется неравномерность работы нагрузочного гидроцилиндра 9.The loading hydraulic cylinder 9 under the action of excessive pressure in the rod cavity creates a tensile load through the rod 11 and the plug 12 on the pipe sample 3, and when creating excessive pressure in another cavity 28 creates a compressive load. . Due to the larger area of the piston from the side of the rod cavity, it is possible to load the pipe 3 with a greater tensile load, which corresponds to the actual operating conditions of the tubing. The pressure accumulator 20 smoothes out the pressure fluctuations in case of a non-uniform operation of the pump 14, and the non-uniform operation of the load hydraulic cylinder 9 is controlled by a pressure gauge 26.

Таким образом, при испытаниях труб и их соединений под действием сложного нагружения от внутреннего давления, знакопеременных растягивающих осевых и изгибающих нагрузок обеспечиваются условия, наиболее близкие к реальным условиям эксплуатации труб и их соединений.Thus, when testing pipes and their joints under the influence of complex loading from internal pressure, alternating tensile axial and bending loads, the conditions are provided that are closest to the actual operating conditions of the pipes and their joints.

Claims

Claim

A test bench for spatially loaded pipes and their joints, containing a frame with brackets for mounting supports of the test composite pipes with end caps and their joints, a loading hydraulic cylinder, a three-support bending mechanism with extreme articulated supports providing angular displacement in the plane of action of the bending moment, one of which They are installed with the possibility of providing axial displacement of the pipe end, a hydraulic line of the system for creating internal pressure in the pipe and alternating axial loads from the load characterized in that, in order to improve the accuracy of reproducing the operating conditions of the spatial loading of pipes with an intermediate sleeve connection, the middle support of the bending mechanism is made in the form of a screw support with an accumulator of leakages of the working medium from the sleeve connection of pipes, while the loading hydraulic cylinder is made of differential double actions with a larger piston area from the side of the rod, which is connected to the plug of the movable end of the pipe, and the other plug of the other end of the pipe is equipped with Utsera connected to the hydraulic line system of the internal pressure, wherein the hydraulic lines to hydraulic cylinders are arranged nagruzoch5 Nogo replaceable calibrated aperture.