一种大口径三通弯曲试验方法及其试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种大口径三通弯曲试验方法及其试验装置，属于三通试验技术领域。一种大口径三通弯曲试验方法，采用固定三通主管在支管上施加力，改变接管长度以调整力矩大小，以此模拟位移荷载对三通的影响。所述三通主管通过结构框架固定住，在所述三通主管和所述支管上焊接接管延长力矩力臂，并调节液压缸施加载荷控制力矩。一种大口径三通弯曲试验装置，包括三通主管，结构框架，支管，接管，液压缸和应变片。采用本发明专利技术的试验方法，能够模拟实际工况中因主干线管道热胀冷缩变形及管道沉降而产生位移荷载，为管道工程设计、安全运行提供了重要保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三通试验
，尤其涉及一种大口径三通弯曲试验方法及其试验装置。
技术介绍
位移荷载是指以位移的方式或与位移有关的力作用于管道的荷载，其产生的应力称为二次应力，并且二次应力取决于变形协调条件，管道热胀变形和管道沉降都会使主干线管道产生位移荷载。当主干线上已经产生位移载荷时，分支线承受土壤的摩擦力和管线约束会使得分支点的三通产生相应的轴力、剪力、弯矩和扭矩等二次应力，造成三通的拉裂、弯曲、压缩、扭曲、局部屈曲等破坏现象，对于大口径三通，这种影响更为严重。目前尚无位移荷载对三通的影响试验方法的报道。基于此，本专利技术介绍了一种大口径三通弯曲试验方法及其试验装置，采用固定三通主管，在支管上施加载荷来模拟位移荷载对三通的影响，成功填补了三通该领域的试验空白，为管道工程设计、安全运行提供了重要保障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大口径三通弯曲试验方法及其试验装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种大口径三通弯曲试验方法，采用固定三通主管，在支管上施加力，改变接管长度以调整力矩大小，以此模拟位移荷载对三通的影响。优选的，所述三通主管是通过结构框架固定住的。优选的，在所述三通主管和所述支管上焊接接管延长力矩力臂。优选的，调节液压缸施加载荷控制力矩。优选的，在所述三通主管和所述支管上粘贴应变片用以实时检测二次应力对三通的影响。一种大口径三通弯曲试验装置，包括：三通主管，结构框架，支管，接管，液压缸和应变片，其中所述三通主管是通过结构框架固定住的，所述接管焊接在所述支管上，所述应变片粘贴在在所述三通主管和所述支管上。本专利技术的有益效果是：采用本专利技术的试验方法，能够模拟实际工况中因主干线管道热胀冷缩变形及管道沉降而产生位移荷载，进而在分支处三通上产生很大的力矩，成功的填补了三通在该领域的试验空白，为管道工程设计、安全运行提供了重要保障。另外，以本专利技术设计的试验装置能够成功完成大口径三通的弯曲试验。附图说明图1是位移载荷对三通造成的影响图；图2是利用本专利技术方法模拟位移载荷对三通产生的影响图；图3是本专利技术的试验装置图；其中，附图标记1是主干线管道，2是支线管道，3是支点，4是三通，5是接管，6是液压缸，7是结构框架；F是力，M是力矩。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。在石油天然气长输过程中，往往需要在主干线上引出分支，三通应运而生。三通是油气长输送管道的重要组成部分，其目的是改变管道输送方向，进行管道分支、实现特殊连接等作用。三通处于输送石油天然气管道的交接部位，往往是油气管道设计的技术难点，也是油气管网的危险点。受工程实际、地质条件的限制，许多主干线管道敷设在软土地基中，由于软土地基承载力低，承载后变形大，在季节性水流冲刷、地震等自然灾害或者在管道下方开采煤等资源时，主干线管道下方的土壤会下陷或缺失，进而导致主干线管道周围覆土发生沉降，使得沉降区域主干线管道产生轴向位移载荷。同时，管道在不同温度状态下都会表现出不同的物理特性，当管道环境温度冷热不同时或者运输载体温度冷热变化时，主干线管道各点都会相应的产生收缩或者膨胀，产生轴向位移载荷。位移荷载是指以位移的方式或与位移有关的力作用于管道的荷载，其产生的应力称为二次应力，并且二次应力取决于变形协调条件，管道热胀变形和管道沉降都会使主干线管道产生位移荷载。当主干线上已经产生位移载荷时，分支线承受土壤的摩擦力和管线约束会使得分支点的三通产生相应的轴力、剪力、弯矩和扭矩等二次应力，造成三通的拉裂、弯曲、压缩、扭曲、局部屈曲等破坏现象，对于大口径三通，这种影响更为严重。目前尚无位移荷载对三通的影响试验方法的报道。基于此，本专利技术介绍了一种大口径三通弯曲试验方法及其试验装置，采用固定三通主管，在支管上施加载荷来模拟位移荷载对三通的影响，成功填补了三通该领域的试验空白，为管道工程设计、安全运行提供了重要保障。以OD1422mm×1422mm×1219mm异径三通为例。实际工况中，主干线管道因为热胀变形和管道沉降而产生位移荷载F，而支线管道由于土壤的摩擦和管线约束而难以与主干线管道同步运动，因此在三通上会产生很大的力矩M。受制于大口径三通的主管尺寸以及液压缸的加载能力，难以直接在三通主管上施加载荷，因此，本实验方法是采用固定三通主管，在三通支管上施加载荷F，达到相同效果。试验装置为采用框架固定住三通主管，然后分别在三通主管和支管上焊接接管延长力矩力臂，通过液压缸施加力的调节，达到控制力矩的效果，并且在三通主管和支管应力片实时观测二次应力对三通的影响。一种大口径三通弯曲试验方法，采用固定三通主管，在支管上施加力，改变接管长度以调整力矩大小，以此模拟位移荷载对三通的影响。优选的，所述三通主管是通过结构框架固定住的。优选的，在所述三通主管和所述支管上焊接接管延长力矩力臂。优选的，调节液压缸施加载荷控制力矩。优选的，在所述三通主管和所述支管上粘贴应变片用以实时检测二次应力对三通的影响。一种大口径三通弯曲试验装置，包括：三通主管，结构框架，支管，接管，液压缸和应变片，其中所述三通主管是通过结构框架固定住的，所述接管焊接在所述支管上，所述应变片粘贴在在所述三通主管和所述支管上。通过采用本专利技术公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：采用本专利技术的试验方法，能够模拟实际工况中因主干线管道热胀冷缩变形及管道沉降而产生位移荷载，进而在分支处三通上产生很大的力矩，成功的填补了三通在该领域的试验空白，为管道工程设计、安全运行提供了重要保障。另外，以本专利技术设计的试验装置能够成功完成大口径三通的弯曲试验。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大口径三通弯曲试验方法，其特征在于，采用固定三通主管，在支管上施加力，改变接管长度以调整力矩大小，以此模拟位移荷载对三通的影响。

【技术特征摘要】
1.一种大口径三通弯曲试验方法，其特征在于，采用固定三通主管，在支管上施加力，改变接管长度以调整力矩大小，以此模拟位移荷载对三通的影响。2.根据权利要求1所述的大口径三通弯曲试验方法，其特征在于，所述三通主管是通过结构框架固定住的。3.根据权利要求1所述的大口径三通弯曲试验方法，其特征在于，在所述三通主管和所述支管上焊接接管延长力矩力臂。4.根据权利要求1所述的大口径三通弯曲试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘迎来，许彦，王高峰，聂向辉，李亮，
申请(专利权)人：北京隆盛泰科石油管科技有限公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11