一种管材耐压测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及塑料管道检测设备技术领域，具体涉及一种管材耐压测试装置及其测试方法。

背景技术

以往在船舶以及油田领域中一般都是用钢管进行输送介质，其主要缺点就是非常容易腐蚀，由于管道常年浸没在海水中，钢管容易生锈损坏，且钢管比较重，减少了船舶的载货量。后来开始用塑料管代替钢管应用于各个领域，其中PE管应用较为广泛,耐腐蚀性较好，重量轻，但是PE管的环刚度远远不如钢管，因此在实际工况使用前，需要对待使用PE管进行耐外压测试来判断管道在承受此外压下的变形情况。目前现有技术中耐压测试装置，安装过程非常繁琐，工作量较大，需要花费大量的时间才能完成管材耐外压测试的准备工作，效率非常低；而且仅能测试塑料实壁管；同时也只能人为肉眼观察被测试管材内壁的变形情况，测试结果可靠性较低。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了结构设计合理的一种管材耐压测试装置及其测试方法。

本发明的技术方案如下：

一种管材耐压测试装置，包括设备底架、缸体、待测试管材及管材变形在线计量装置，所述缸体设置在设备底架上方，所述缸体内部底面在靠近其封口端位置设置滚轮；所述缸体开口端固定设置法兰内撑套，所述待测试管材一端设置在滚轮上，另一端设置在法兰内撑套上，且所述待测试管材一端设有堵头，另一端设有锁紧套；所述锁紧套与管材变形在线计量装置之间通过第一导管相连通，用于管材耐外压测试计量；所述缸体顶部设有排气阀门，所述排气阀门与管材变形在线计量装置之间通过第二导管与相连通，用于管材耐内压测试计量；所述缸体顶部设有进水阀门，用于管材耐外压测试时，连接静液压试验机的打压线，所述第一导管上设有进气阀门，用于管材耐内压测试时，连接抽真空管线，所述第一导管与第二导管连接处设有三通阀门，用于管材耐外压与耐内压之间的测试切换。

进一步的，所述的一种管材耐压测试装置，还包括管材形变在线观察装置，所述管材形变在线观察装置包括摄像头及显示器，所述摄像头设置在缸体内侧顶部位置处，所述显示器设置在设备底架上，且显示器与摄像头之间信号连接。

进一步的，所述管材变形在线计量装置，所述管材变形在线计量装置包括U型管，所述U型管固定设置在设备底架上，所述U型管一端口上设有带孔密封塞，且所述U型管表面设有刻度，内部装有液体。

进一步的，所述锁紧套与待测试管材之间设有卡压片，所述卡压片由两瓣组成，所述卡压片的外表面采用锥面，卡压片内表面设有连续齿型，且连续齿型末端设有O型圈槽，所述O型圈槽内设有O型圈。

进一步的，所述待测试管材在位于堵头一端设有套筒，所述套筒与待测试管材之间设有卡压片，所述套筒内表面设置成锥面，且其锥度与卡压片外表面一致。

进一步的，所述堵头包括堵头主体及设置在堵头主体端部的限位安装块，所述堵头主体上设有密封圈安装槽一，所述限位安装块上设有六角凸台，便于堵头拆装，所述限位安装块上设有外螺纹连接，用于与套筒螺纹连接。

进一步的，所述法兰内撑套包括法兰盘、设置在法兰盘一侧的管材安装套及设置在法兰盘另一侧的锁紧套安装套，所述锁紧套安装套末端设有限位台阶。

进一步的，所述锁紧套包括锁紧头及设置在锁紧头上的密封头，所述锁紧头上设有通孔，所述密封塞上设有密封圈安装槽二，所述锁紧头的两侧相对位置设有操作手柄，所述锁紧头上设有外螺纹，用于与法兰内撑套螺纹连接。

进一步的，所述缸体与法兰内撑套之间采用螺栓连接，且缸体与法兰内撑套之间设置密封垫圈进行密封。

一种管材耐压测试装置的测试方法，包括如下步骤：

1）待测试管材安装：

先将套筒套入待测试管材一端，然后放入卡压片及O型圈，调整好位置，与管材端部平齐时，拧紧堵头，即完成一端密封的安装；安装完后将待测试管材一端放入缸体中的滚轮上，然后在待测试管材另一端放入卡压片以及O型圈，然后拧紧锁紧套；

2）管材变形在线计量装置安装：

将第一导管与锁紧套相连通，并在第一导管末端设置三通阀门，将排气阀门与三通阀门一端口通过第二导管相连通，最后将三通阀门另一端口与U型管相连通；

3）耐压测试：

耐外压测试：调节三通阀门，使得U型管与锁紧套之间导通，将进水阀门连接静液压试验机的打压线，通过待测管件内部气体体积变化，反映到U型管中液面差，测试时通过U型管液面差观察出管材变形量，通过显示器可直观的看出管材变形情况；

耐内压测试：调节三通阀门，使得U型管与排气阀门之间导通，将进气阀门连接抽真空管线，通过缸体内部气体体积变化，反映到U型管中液面差，通过U型管液面差观察出管材变形量，通过显示器可直观的看出管材变形情况。

本发明的有益效果是：

1）通过对待测试管材两端进行密封封堵，并通过设置U型管，通过观察U型管中液面的升高与降低，准确的反映出测试管材的压扁情况，同时还配备摄像头及显示器，可实时观察管材变形情况，该装置不仅可定性测试管材变形，还能定量测试管材变形量。

2）该装置通过设置的排气阀门、进水阀门、进气阀门以及三通阀门，既可满足管材耐外压测试，也可用于耐负压测试，此装置不仅可用于塑料实壁管，也可用于复合管的检测；操作简便，提高了试验的效率。

附图说明

图1为本发明的三维结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的锁紧套结构示意图；

图4为本发明的法兰内撑套结构示意图；

图5为本发明的堵头结构示意图；

图中：1-设备底架，2-U型管，3-导管，4-锁紧套，401-锁紧头，402-密封头，403-操作手柄，404-通孔，405-密封圈安装槽二，5-法兰内撑套，501-法兰盘，502-管材安装套，503-锁紧套安装套，504-限位台阶，6-密封垫圈，7-卡压片，8-缸体，9-摄像头，10-进水阀门，11-进气阀门，12-套筒，13-堵头，1301-堵头主体，1302-限位安装块，1303-六角凸台，1304-密封圈安装槽一，14-滚轮，15-待测试管材，16-排气阀门，17-第二导管，18-三通阀门。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步描述。

如图1-5所示，一种管材耐压测试装置，包括设备底架1、U型管2、导管3、锁紧套4、锁紧头401、密封头402、操作手柄403、通孔404、密封圈安装槽二405、法兰内撑套5、法兰盘501、管材安装套502、锁紧套安装套503、限位台阶504、密封垫圈6、卡压片7、缸体8、摄像头9、进水阀门10、进气阀门11、套筒12、堵头13、堵头主体1301、限位安装块1302、六角凸台1303、密封圈安装槽一1304、滚轮14、待测试管材15、排气阀门16、第二导管17及三通阀门18。

实施例：

管材耐压测试装置，包括设备底架1，缸体8设置在设备底架1上方，缸体8内部底面为水平面，一端封闭，另一端敞开，缸体8内部底面在靠近其封口端位置设置滚轮14（滚轮14由滚轮架支撑）；缸体8开口端固定设置法兰内撑套5，待测试管材15一端设置在滚轮14上，另一端设置在法兰内撑套5上，且所述待测试管材15一端设有堵头13，另一端设有锁紧套4。

锁紧套4与管材变形在线计量装置之间通过第一导管3相连通，用于管材耐外压测试计量；缸体8顶部设有排气阀门16，排气阀门16与管材变形在线计量装置之间通过第二导管17与相连通，用于管材耐内压测试计量；缸体8顶部设有进水阀门10，用于管材耐外压测试时，连接静液压试验机的打压线，第一导管3上设有进气阀门11，用于管材耐内压测试时，连接抽真空管线，第一导管3与第二导管17连接处设有三通阀门18，用于管材耐外压与耐内压之间的测试切换。

本实施例中管材耐压测试装置，还包括管材形变在线观察装置，管材形变在线观察装置包括摄像头9及显示器16，摄像头9设置在缸体8内侧顶部位置处，显示器16设置在设备底架1上，且显示器16与摄像头9之间信号连接。

具体地，管材变形在线计量装置包括U型管2，U型管2固定设置在设备底架1上，U型管2一端口上设有带孔密封塞，第二导管17插接在带孔密封塞上，且所述U型管2表面设有刻度，内部装有液体，一般为有色液体，便于观察。

具体地，锁紧套4与待测试管材15之间设有卡压片7，卡压片7由两瓣组成，卡压片7的外表面采用锥面，卡压片7内表面设有连续齿型，且连续齿型末端设有O型圈槽，O型圈槽内设有O型圈。

具体地，待测试管材15在位于堵头13一端设有套筒12，所述套筒12与待测试管材15之间也设有卡压片7，套筒12内表面设置成锥面，且其锥度与卡压片7外表面一致。

具体地，堵头13包括堵头主体1301及设置在堵头主体1301端部的限位安装块1302，堵头主体1301上设有密封圈安装槽一1304，密封圈安装槽一1304内装有密封圈，限位安装块1302上设有六角凸台1303，便于堵头拆装，限位安装块1302上设有外螺纹连接，用于与套筒12螺纹连接，堵头拧紧过程中，将卡压片往内部挤压，以此夹紧待测试管材端部，达到密封效果。

具体地，法兰内撑套5包括法兰盘501、设置在法兰盘501一侧的管材安装套502及设置在法兰盘501另一侧的锁紧套安装套503，锁紧套安装套503末端设有限位台阶504。

具体地，锁紧套4包括锁紧头401及设置在锁紧头401上的密封头402，锁紧头401上设有通孔404，通孔404用于与第一导管3相连通，密封塞402上设有密封圈安装槽二405，密封圈安装槽二405内装有密封圈，锁紧头401的两侧相对位置设有操作手柄403，锁紧头401上设有外螺纹，用于与法兰内撑套5螺纹连接，在锁紧套锁紧时将卡压片往法兰内撑套中挤压，以此夹紧管材。

缸体8与法兰内撑套5之间采用螺栓连接，且缸体8与法兰内撑套5之间设置密封垫圈6进行密封。

管材耐压测试装置的测试方法，具体步骤如下：

1）待测试管材安装：

先将套筒套入待测试管材一端，然后放入卡压片及O型圈，调整好位置，与管材端部平齐时，拧紧堵头，即完成一端密封的安装；安装完后将待测试管材一端放入缸体中的滚轮上，然后在待测试管材另一端放入卡压片以及O型圈，然后拧紧锁紧套；

2）管材变形在线计量装置安装：

将第一导管与锁紧套相连通，并在第一导管末端设置三通阀门，将排气阀门与三通阀门一端口通过第二导管相连通，最后将三通阀门另一端口与U型管相连通；

3）耐压测试：

耐外压测试：调节三通阀门，使得U型管与锁紧套之间导通，将进水阀门连接静液压试验机的打压线（进气阀门处于关闭状态），通过待测管件内部气体体积变化，反映到U型管中液面差，测试时通过U型管液面差观察出管材变形量，通过显示器可直观的看出管材变形情况；

耐内压测试：调节三通阀门，使得U型管与排气阀门之间导通，将进气阀门连接抽真空管线（此时进水阀门处于关闭状态），通过缸体内部气体体积变化，反映到U型管中液面差，通过U型管液面差观察出管材变形量，通过显示器可直观的看出管材变形情况。