本实用新型专利技术提供了一种管材高温外压弯曲试验装置，包括筒体、支撑底座、两个端盖、两组主动密封组件、两个支撑套、弯曲组件、感应加热水冷电缆、感应加热设备和主动增压单元；筒体放置于带有旋转轮的支撑底座上，两组主动密封组件分别安装在筒体内部的两端，两个端盖分别安装在筒体的两端，两个支撑套分别安装在两个端盖的外侧；弯曲组件位于筒体的中间底部；感应加热水冷电缆缠绕在筒体的外表面，并与感应加热设备连接；主动增压单元通过高压软管与筒体连接；主动密封组件、支撑套以及弯曲组件与试验管件的外径尺寸相配合；本实用新型专利技术可对管材在高温环境下高外压加弯曲的复合载荷进行试验，为更加真实的模拟油井管材服役环境提供了试验设备。
【技术实现步骤摘要】
：本技术涉及一种管材全尺寸实物性能测试
，具体涉及一种管材高温外压弯曲试验装置。
技术介绍
：近年来，随着能源需求的不断增长以及油气资源的枯乏，我国油气田开发环境越来越苛刻，深井、超深井、高压气井、热采井等油气井大量出现，然而受到油井管服役条件、复杂地质条件、接头结构和力学性能等因素影响，据资料显示地层深度每下降100米其温度升高3℃，所以管材在井下(尤其是深井、超深井)不但要承受拉伸力、压缩力、内压和外压载荷作用，环境温度和弯曲力也是影响管材服役安全的重要因素。为提高安全使用性能，降低井下失效事故发生的几率，石油管材产品在使用前必须进行服役环境模拟评价试验，国际上主要依据现行的API5C5-2003/ISO13679:2002《套管和油管螺纹连接试验程序》方法进行，该类标准规定的试验方法囊括了大部分的油井服役条件。但是未提到石油管材高温环境和高外压条件的复合载荷试验方法，更未提到高温环境、高外压和弯曲条件的复合载荷试验方法。2011年国际标准化组织对ISO13679标准进行了修订，试验内容部分增加了模拟石油管材高温环境下承受外压及轴向力的复合载荷试验方法，但到目前该标准仍停留在FDIS阶段，仍未发布实施，原因不得而知。但可以肯定的是国际上好多国家还没有能够完成“高温环境和高外压条件”的复合载荷试验装备，我国也是近几年才完成了对管材实物进行“高温环境和高外压条件”的复合载荷试验装置的研制工作，具备了该类试验方法的设备基础能力。因此，对油井管材实物进行“高温环境、高外压和弯曲条件的复合载荷试验”的试验也是一种趋势，而这种试验设备，目前国内外无成熟技术。所以，研制一种能评价管材高温环境下承受高外压和弯曲载荷的复合载荷试验设备，兼顾工作效率、安全性及降低成本，对石油管材工程显得尤为重要。同时，准确测试出油井管材高温、高外压、弯曲条件下的实物性能，对于提高油井管设计水平、使用安全及开发新型特殊螺纹接头管材、减少油田失效事故也有重要的意义。
技术实现思路
：为了达到上述目的，本技术提供了一种管材高温外压弯曲试验装置，能够评价管材在高温环境下承受高外压和弯曲载荷的复合载荷试验。本技术采用的技术方案为：一种管材高温外压弯曲试验装置，包括筒体、支撑底座、两个端盖、两组主动密封组件、两个支撑套、弯曲组件、感应加热水冷电缆、感应加热设备和主动增压单元；筒体放置于带有旋转轮的支撑底座上，两组主动密封组件分别安装在筒体内部的两端，两个端盖分别安装在筒体的两端，两个支撑套分别安装在两个端盖的外侧；弯曲组件位于筒体的中间底部；感应加热水冷电缆缠绕在筒体的外表面，并与感应加热设备连接；主动增压单元通过高压软管与筒体连接。本技术的有益效果：1、本技术的管材高温外压弯曲试验装置，包含了控制温度的感应加热设备，控制压力的主动增压单元以及提供弯曲载荷的弯曲组件，可对管材进行高温环境、高外压和弯曲条件的复合载荷试验。2、采用主动密封组件的密封方式，可实现最大单边间隙达2mm的油井管材高温环境下的高外压加弯曲复合载荷试验，解决了高温高外压环境下的大间隙密封问题，降低了对试验管件的尺寸精度要求，省去了对管材密封区域表面的车削整圆加工工序，可直接对试验管件成品进行试验，未对管材表面进行任何破坏，试验结果更能真实反映试验管件的服役能力。3、在筒体表面和腔内各设置两路温度检测点，增加了温度控制可靠性；通过控制筒体表面加热温度的方式来间接控制试验管件实际温度，降低了试验管件由于受到瞬间高温所产生的不利影响。附图说明：下面结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步详细说明。图1为本技术的管材高温外压弯曲试验装置整体结构示意图；图2为本技术的主动密封组件结构示意图；图3为本技术的弯曲组件结构示意图；附图标记说明：1—筒体、2—支撑底座、3—端盖、4—主动密封组件、5—支撑套、6—螺栓、7—压板、8—螺栓、9—弯曲组件、10—试验管件、11—感应加热水冷电缆、12—螺栓、13—感应加热设备、14—主动增压单元、1-1—主动密封压力检测接口、1-2—主动密封压力介质接口、1-3—主压力介质进口、1-4—主压力检测接口、1-5—应变数据采集接口、1-6—筒内温度采集接口、1-7—温度检测凹槽、4-1—挡板、4-2—O型圈、4-3—挡圈、4-4—主动密封圈、4-5—密封圈套筒、4-6—压力介质通孔、4-7—拆装孔、4-8—预密封O型圈、9-1—加载油缸、9-2—过渡法兰、9-3—阶梯法兰、9-4—螺栓、9-5—密封压环、9-6—顶杆、9-7—V型支撑块、9-8—密封圈组件一、9-9—密封圈组件二、9-10—密封圈组件三、9-11—连接件。具体实施方式：一种管材高温外压弯曲试验装置，主要包括筒体1、支撑底座2、端盖3、主动密封组件4、支撑套5、压板7、弯曲组件9、试验管件10、感应加热水冷电缆11、感应加热设备13和主动增压单元14。所述筒体1放置于带有旋转轮的支撑底座2上，筒体1两端内部安装有主动密封组件4，筒体1本体两端面安装有端盖3，端盖3两侧安装有支撑套5，试验管件10外壁与主动密封组件4内孔、端盖3内孔及支撑套5内孔间隙配合，筒体1中间底部安装有弯曲组件9，弯曲组件9的V型支撑块与试验管件10外壁接触，弯曲组件9的加载油缸9-1内集成有位移传感器和压力传感器，可实时将采集到的信号传输给主动增压单元14，由主动增压单元14根据目标设置情况完成闭环控制。所述筒体1为左右对称结构，筒体1顶部有应变数据采集接口1-5、中部前后各有1个筒内温度采集接口1-6、两侧顶部外表面各有1个外表面温度检测凹槽1-7，用于筒体1外表面温度检测的热电偶放置于温度检测凹槽1-7内，温度检测凹槽1-7上有固定热电偶的压板7，压板7与筒体1通过螺栓8进行连接；温度检测凹槽1-7两侧有主动密封压力检测接口1-1，底部有主动密封压力介质接口1-2，主动密封压力介质接口1-2旁边布有1个筒体1腔内主压力介质进口1-3，筒体1顶部右侧外表面温度检测凹槽1-7左侧有筒体1腔内主压力检测接口1-4。所述筒体1的主动密封压力介质接口1-2、筒体1腔内主压力介质进口1-3和主动增压单元14之间均连接有高压软管；所述筒体1主动密封压力检测接口1-1、筒体1腔内主压力检测接口1-4上安装有压力传感器，压力传感器和主动增压单元14之间连接有数据通讯线，压力控制由主动增压单元14完成；所述筒体1中间顶部具有应变数据采集接口1-5，通过在试验管件10上粘贴不同类型的应变片，将应变信号通过该接口连接至应变数据采集系统可以完成管体实际受力状态的数据采集与监控。所述主动密封组件4包括挡板4-1、O型圈4-2、挡圈4-3、主动密封圈4-4、密封圈套筒4-5和预密封O型圈4-8。主动密封圈4-4放置于密封圈套筒4-5内部，挡板4-1将主动密封圈4-4封堵于密封圈套筒4-5内部；挡板4-1外圆上开有3个密封凹槽，密封圈套筒4-5外圆上开有2个密封凹槽，每个密封凹槽内放置1个O型圈4-2和1个挡圈4-3，密封圈套筒4-5内圆开有1个内密封凹槽，内密封凹槽上装有预密封O型圈4-8，除主动密封圈4-4外其余密封圈均为预密封，即主动增压单元14启动之前对压力介质起密封作用。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种管材高温外压弯曲试验装置，其特征在于：包括筒体(1)、支撑底座(2)、两个端盖(3)、两组主动密封组件(4)、两个支撑套(5)、弯曲组件(9)、感应加热水冷电缆(11)、感应加热设备(13)和主动增压单元(14)；筒体(1)放置于带有旋转轮的支撑底座(2)上，两组主动密封组件(4)分别安装在筒体(1)内部的两端，两个端盖(3)分别安装在筒体(1)的两端，两个支撑套(5)分别安装在两个端盖(3)的外侧；弯曲组件(9)位于筒体(1)的中间底部；感应加热水冷电缆(11)缠绕在筒体(1)的外表面，并与感应加热设备(13)连接；主动增压单元(14)通过高压软管与筒体(1)连接。
【技术特征摘要】
1.一种管材高温外压弯曲试验装置，其特征在于：包括筒体(1)、支撑底座(2)、两个端盖(3)、两组主动密封组件(4)、两个支撑套(5)、弯曲组件(9)、感应加热水冷电缆(11)、感应加热设备(13)和主动增压单元(14)；筒体(1)放置于带有旋转轮的支撑底座(2)上，两组主动密封组件(4)分别安装在筒体(1)内部的两端，两个端盖(3)分别安装在筒体(1)的两端，两个支撑套(5)分别安装在两个端盖(3)的外侧；弯曲组件(9)位于筒体(1)的中间底部；感应加热水冷电缆(11)缠绕在筒体(1)的外表面，并与感应加热设备(13)连接；主动增压单元(14)通过高压软管与筒体(1)连接。2.根据权利要求1所述的管材高温外压弯曲试验装置，其特征在于：所述筒体(1)的顶部设有应变数据采集接口(1-5)、中部的前后两端各有一个筒内温度采集接口(1-6)、底部对称位置设有主动密封压力介质接口(1-2)；所述筒体(1)的内腔还设有两个温度检测热电偶，所述两个温度检测热电偶分别通过筒体(1)前端和后端的筒内温度采集接口(1-6)与所述感应加热设备(13)连接；主动密封压力介质接口(1-2)的右侧设有主压力介质进口(1-3)，主动密封压力介质接口(1-2)和主压力介质进口(1-3)分别与所述主动增压单元(14)连接；所述筒体(1)上表面的两侧各有一个放置热电偶的温度检测凹槽(1-7)，两个温度检测凹槽(1-7)的外侧对称位置设有主动密封压力检测接口(1-1)，筒体(1)右侧温度检测凹槽(1-7)的左侧设有主压力检测接口(1-4)；主压力检测接口(1-4)上安装有压力传感器，压力传感器和所述主动增压单元(14)连接；置于温度检测凹槽(1-7)的热电偶与所述感应加热设备(13)连接。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：苑清英，田小江，毕宗岳，符利兵，王一岑，焦炜，赵勇，宋红兵，张君，李博锋，刘新成，侯永利，赵西岐，程逞，汪强，李小龙，施宜君，王勇，
申请(专利权)人：宝鸡石油钢管有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。