一种测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，包括空压机、第一气瓶、增压泵、多个压力变送器、多条储气支路、多条高压水平管路、多个双轴式应变花、多个差压传感器、多条引压管线、应变仪、数据采集模块、计算机、多根弯管、多条高压竖直管路、第二气瓶及多个回压器。本发明专利技术还公开了一种利用上述的测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验方法，该方法通过压力变送器、差压传感器和应变仪检测到的数据来测得管壁应力与摩擦阻力系数，为石油工业的安全运输提供了保障。

Experimental device and method for measuring pipe wall stress and frictional resistance coefficient

The invention discloses a measuring tube wall should force and friction coefficient test device, which comprises an air compressor, the first cylinder, booster pump, a pressure transmitter, a gas branch, a number of high-voltage lines, a plurality of horizontal biaxial strain flower, multiple pressure sensors and a plurality of pressure pipe, strain instrument, data acquisition module, a computer, a plurality of elbows, a plurality of vertical high-pressure pipeline, second cylinders and a plurality of back pressure regulator. The invention also discloses a stress and friction coefficient of the experimental device for measuring pipe wall should be experimental method of force and friction coefficient of the measuring tube wall above, through the data pressure transmitter, differential pressure sensor and strain gauge detection to the measured wall stress and friction coefficient, provided guarantee for the safe transport of petroleum industry.

【技术实现步骤摘要】
一种测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置及方法
本专利技术属于石油天然气开采
，尤其涉及一种测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置及方法。
技术介绍
目前，随着国民经济的快速发展，在全国范围内广泛分布的油气输送管道很多都存在着隐患，国务院办公厅和各省市高度重视，分别出台了油气输送管道安全隐患整改文件。在油气的输送过程中，带压流体流经管道，会使管道发生一定程度的变形，并引发应力集中的现象，造成管道长期疲劳损坏，不利于管道的长期安全使用。因此，测量带压流体充满或流经管道时的管壁应力或应变，对管道安全运行至关重要。同时，在管道的输送过程中，油气需要克服管道内壁的摩擦阻力，产生一定的压耗。因此，测量管壁应力或应变以及管道内壁的摩擦阻力系数，有利于监控管道的工作状态，保障油气管道输送的安全进行。近年来，测量管道应力的新技术逐渐涌现，但均未考虑在有一定束缚的振动条件下及有束缚的非振动条件下管路应力的测量，未能有效模拟实际的工况，且现有设备大多针对水平管路的摩擦阻力系数与应力的测量，未能实现对竖直管路的有关测量。由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种测量管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，包括空压机、第一气瓶、增压泵、多条相互并联的储气支路、多条相互并联的高压水平管路、多个双轴式应变花、多个差压传感器、多条引压管线、应变仪、数据采集模块、计算机、多根弯管、多条相互并联的高压竖直管路、第二气瓶及多个回压器；所述增压泵分别与空压机和第一气瓶相连，各条储气支路上均设置有相连的储气罐和一号压力变送器，各储气罐的进气口端通过管路与所述增压泵相连，各一号压力变送器分别设置在与其相连的储气罐的出气口端，且各储气罐分别通过管路与多条高压水平管路相连；所述高压水平管路的条数与高压竖直管路的条数相等，每条高压水平管路均通过一根弯管与高压竖直管路...

【技术特征摘要】
1.一种测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，包括空压机、第一气瓶、增压泵、多条相互并联的储气支路、多条相互并联的高压水平管路、多个双轴式应变花、多个差压传感器、多条引压管线、应变仪、数据采集模块、计算机、多根弯管、多条相互并联的高压竖直管路、第二气瓶及多个回压器；所述增压泵分别与空压机和第一气瓶相连，各条储气支路上均设置有相连的储气罐和一号压力变送器，各储气罐的进气口端通过管路与所述增压泵相连，各一号压力变送器分别设置在与其相连的储气罐的出气口端，且各储气罐分别通过管路与多条高压水平管路相连；所述高压水平管路的条数与高压竖直管路的条数相等，每条高压水平管路均通过一根弯管与高压竖直管路相连，各条高压水平管路的内径均不相同，相互连接的高压水平管路和高压竖直管路的内径相等，每条高压水平管路配备有引压管线和差压传感器，差压传感器通过引压管线安装在高压水平管路上；各所述一号压力变送器和差压传感器均通过屏蔽线与数据采集模块相连，数据采集模块与计算机相连；各所述高压水平管路上每隔一米、各弯管上每隔一米、各高压竖直管路上每隔一米均贴有一个双轴式应变花，各双轴式应变花通过屏蔽线与应变仪相连，应变仪与计算机相连；各所述高压竖直管路的末端分别设置有一个所述回压器，各所述回压器均与第二气瓶相连。2.根据权利要求1所述的测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，各所述储气支路上还分别设置有一号截止阀、压力表、二号截止阀及高压减压阀，各条储气支路上，一号截止阀的出气口与储气罐的进气口相连，压力表的进气口与储气罐的出气口相连，二号截止阀的进气口连接一号变送器的出气口，二号截止阀的出气口连接高压减压阀的进气口。3.根据权利要求1所述的测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，各所述储气支路与高压水平管路相连的管路上设置有四号压力变送器和放空阀，所述四号压力变送器和放空阀之间的管路上设置有用于检测实验前、实验中和实验后管路内气体温度的温度传感器，四号压力变送器通过屏蔽线与所述数据采集模块相连。4.根据权利要求1所述的测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，各所述高压水平管路的进气口处均设置有一个一号高压球阀，各所述高压水平管路的出气口处均设置有一个二号高压球阀。5.根据权利要求1所述的测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，各所述高压竖直管路上均设置有二通、三通及二号压力变送器，每套高压竖直管路均分段设置，且分段为偶数段，每两段为一组，同组内的相连两段之间通过二通相连，相邻两组之间通过三通相连，三通的另一端接二号压力变送器或堵死。6.根据权利要求1所述的测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，用于连接每条所述高压水平管路与高压竖直管路的弯管均有三种型号，各型号的弯管的曲率半径不同，各弯管的内径和与弯管相连的高压水平管路的内径相同。7.根据权利要求1所述的测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括干燥机、过滤器、三号压力变送器、安全阀及单向阀，所述干燥机和过滤器均与空压机相连，所述三号压力变送器、安全阀及单向阀分别设置在增压泵与储气支路之间的管路上，其中，三号压力变送器的进气口与增压泵的出气口相连，三号压力变送器的出气口与安全阀的进气口相连，安全阀的出气口与单向阀的进气口相连，单向阀的出气口与各所述储气支路相连。8.根据权利要求1所述的测量管壁应力与摩擦阻力系数的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括机架和用于固定高压水平、竖直管路的若干个卡箍，所述机架由铝合金制成，各卡箍均包括卡箍...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博，李晓东，邵东亮，赵仕俊，曹先锋，宋树才，谢长春，孟虎，张坤，
申请(专利权)人：青岛石大石仪科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37