一种大管径钢管水压试验系统及方法技术方案

本发明专利技术应用于钢管精整区域设备，为大管径钢管提供一种大管径钢管水压试验系统及方法。该系统包括固定密封盘，固定支架，拉力梁，顶起装置，各种规格的穿管密封盘，若干支撑轮和主动托辊以及高低压水路系统等。固定支架连接可调高度的固定密封盘，拉力梁为以销轴形式连接单拉力梁和夹板梁，拉力梁两端连接穿管密封盘和固定密封盘，使之成为一个自适应承载结构。主动托辊带动钢管轴向移动，通过穿管密封盘和单拉力梁至固定密封盘。密封盘采用内径密封。对于一定范围长度的钢管可以连续进行水压试验，提高了生产效率。此结构大大降低了钢管水压试验机的整体重量和造价，降低钢管水压试验成本。

Hydraulic pressure test system and method for large diameter steel pipe

The invention is applied to the equipment of steel pipe finishing area, and provides a hydraulic test system and method for large diameter steel pipe. The system includes fixed sealing disc, fixed bracket, tension beam, jacking device, various specifications of through-pipe sealing disc, a number of supporting wheels and active rollers, as well as high and low pressure water system. The fixed bracket is connected with a fixed sealing disc with an adjustable height, and the tensile beam is connected with a single tensile beam and a splint beam in the form of a pin shaft, and the two ends of the tensile beam are connected with a through tube sealing disc and a fixed sealing disc, making it an adaptive bearing structure. The active idler drives the steel pipe to move axially through the tube sealing disc and the single tension beam to the fixed sealing disc. The sealing disc is sealed by inner diameter. For a certain length of steel pipe, hydraulic pressure test can be carried out continuously and production efficiency is improved. This structure greatly reduces the overall weight and cost of the steel tube hydraulic testing machine, and reduces the cost of the steel tube hydraulic testing.

【技术实现步骤摘要】
一种大管径钢管水压试验系统及方法
本专利技术涉及钢管精整设备
，特别是涉及一种大管径钢管水压试验系统及方法。
技术介绍
在目前的钢管精整领域，水压试验机均采用由四根拉力梁组成的框架结构，钢管由径向横移进管至框架结构中完成水压试验，如文献《高压大直径钢管水压试验机研制》，出版于，石油矿场机械2011年第40卷第6期第91页；文章编号：1001-3482（2011）06-0091-03。中小管径中的钢管，框架架构能够保证水压实验高效和稳定。但大管径（管径大于1800mm），水压试验压力较低的钢管，若依然采用框架结构，会造成水压试验机设备体积庞大，重量超重，设备造价高昂。所以大管径底水压的试验机寻求新的结构是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述问题，目的之一是提供一种结构简单，实用性强，设备重量轻，易于实施的大管径钢管水压试验系统。目的之二是提供一种易于实施的大管径钢管水压试验方法。本专利技术解决其技术问题采用的解决方案是：一种大管径钢管水压试验系统，它至少包括固定密封盘、穿管密封盘及拉力梁，其中固定密封盘和穿管密封盘轴心同轴且分别与拉力梁的两端固定连接，固定密封盘一端与所述拉力梁固定，固定密封盘的另一端还固定连接有固定支架，固定密封盘上设置有进水口，所述固定密封盘、穿管密封盘及拉力梁下方设置有待测钢管输送机构。还包括固定支架，所述的固定密封盘由圆盘本体和内径密封盘构成，所述圆盘本体与所述固定支架连接，所述内径密封盘与所述圆盘本体可拆卸连接。所述的固定支架或固定密封盘底部连接有高度调节装置,所述的高度调节装置为液压缸，液压缸内设置有液压缸位移传感器。所述的输送机构由若干主动托辊组成，各主动托辊顶端水平平齐的且不高于密封盘下沿的水平高度。还包括高压水泵，所述进水口为常压进水口和高压进水口，所述常压进水口连通输水管，所述高压进水口连通所述高压水泵。所述的进水口通过法兰连接有伸缩输水管，伸缩输水管由内外相套的两水管组成，内外两水管通过“o”型密封圈密封，其中内端水管一端端部外径圆周上开设“o”形凹槽，“o”型密封圈设置在“o”形凹槽内。所述拉力梁由单拉力梁和可调夹板梁组成，所述单拉力梁上均匀分布有若干销轴孔，所述可调夹板梁与所述单拉力梁若干销轴孔之一销轴连接。所述单拉力梁由两个可调夹板梁夹持，横截面为凹形的两个可调夹板梁凹槽位置对接横截面为矩形的单拉力梁两侧。所述拉力梁上固定有钢管内支撑轮，钢管内支撑轮底端与所述两侧端口的密封盘底端平齐，钢管内支撑轮支撑在位于其正下端设置的支撑轮上。一种大管径钢管水压试验方法，其特征在于，待测钢管首先送入传输机构上，由传输机构输送至拉力梁前端，由于拉力梁前端的穿管密封盘紧贴输送机，即主动托辊，所以由顶起装置将拉力梁前端穿管密封盘顶起，将待测钢管穿入穿管密封盘中，穿入完成后，下降顶起装置；待测钢管再由主动托辊配合完全穿入两密封盘中，密封，密封完成后，低压进水口灌满待测钢管，灌满后，高压进水口输出高压水，保持管内压力，完成实验。本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了大直径钢管水压试验机设备重量大，造价高的问题，降低了生产成本。对于支架的支撑问题，本专利技术中使用钢管内支撑轮和支撑轮传递钢管重力，并且由于钢管内支撑轮和支撑轮的配合，只对管壁做挤压力，不会造成钢管变形。拉力梁设置为可调节长度的结构，可以使本专利技术适应不同管长的试验，对于大管径钢管，输送机构可方便装配拆卸试验。附图说明参考以下附图描述了一种大管径钢管水压试验系统的各实施例。可在全文中对象附图中所示的特征和组件的标记使用相同数字：图1示出了大管径钢管的水压试验系统的结构示意图。图2示出了大管径钢管的水压试验系统A处的局部放大图。附图标记1、固定支架；2、固定密封盘；3、固定密封盘销轴；4、主动托辊；5、单拉力梁；6、销轴；7、可调夹板梁；8、钢管内顶起支架；9、钢管；10、钢管内支撑轮；11、穿管密封盘；12、支撑轮；13、穿管密封盘销轴；14、顶起装置。具体实施方式实施例1：一种大管径钢管水压试验系统至少包括固定密封盘2、穿管密封盘11及拉力梁，其中固定密封盘2和穿管密封盘11轴心同轴且分别与拉力梁的两端固定连接，固定密封盘2一端与所述拉力梁固定，固定密封盘2的另一端还固定连接有固定支架1，固定密封盘2上设置有进水口，所述固定密封盘穿管密封盘11及拉力梁下方设置有待测钢管9输送机构。还包括固定支架1，所述的固定密封盘2由圆盘本体和内径密封盘构成，所述圆盘本体与所述固定支架1连接，所述内径密封盘与所述圆盘本体可拆卸连接。在本实施例中，使用单拉力梁与两密封盘同轴固定，组成一个形似杠铃结构，使用时将两端密封盘穿进待测钢管内，密封盘为内径密封盘，完成密封，进水口设置于待测钢管内侧，可以由进水口施加所需压力，其一端与固定直接固定，所以是从另一端穿入，由于钢管较大，人力穿管困难，拉力梁下方设置输送机构，可以承载待测钢管重量并辅助穿管，本实施例解决了大型钢管检测时，固定支架由四根巨大承重梁组成的设备过大，穿管费物费力的缺点，节省了成本。在实施例中，一种大管径钢管水压试验系统，如图1所示，本专利技术中，待测钢管9试验时，待测钢管两端由两端的密封，两端的密封盘即穿管密封盘和固定密封盘密封，密封盘可采用外径密封、内径密封或外端千斤顶挤压密封，本专利技术中采用内径密封；试验时需要模拟水管输水状态，所以密封盘的管壁内侧一面设置有进水口，用于灌满水管内部及灌满后再通入有一定压强的水，模拟水管工作状态，持续接通有一定压强的水，直至试验完成。但水加压时，穿管密封盘和固定密封盘密封由于受到水压而分别受到向两侧端口冲出的力，此时本专利技术采用安置单拉力梁来抵消这个力，即图1中所示，穿管密封盘和固定密封盘密封向外推力被单拉力梁低消为内部拉力，从而保持系统实验的稳定进行。与固定支架一端连接的密封盘为固定密封盘，另一端为穿管密封盘。在实施例中，固定密封盘和穿管密封盘与钢管的连接方式可以是，塑封连接，沟槽式(卡箍）连接，螺纹连接，PE管道衔接，焊接或法兰连接，优选的，本实施例选用内径密封连接，使用“o”型密封圈内径胀大进行内径密封，对于低压力水压试验完全能够胜任，并且结构简单，造价低廉；作为承载内部横向拉力的受力件单拉力梁，将固定密封盘和穿管密封盘连接，并承载拉力，与固定密封盘和穿管密封盘之间的单拉力梁可以由多根，其主要需要解决的问题是平衡受力问题，本实施例中，使用一根单拉力梁承载拉力，降低工艺难度和造价，单拉力梁与固定密封盘和穿管密封盘两者中心垂直固定，可有效分散内部压力，避免漏液。作为承载和运输钢管的托辊，其位置必须水平于钢管下端，承载钢管的主要压力；托辊可以为电动式或被动式，由电机控制或人力托送。固定密封盘上会设置导向结构，在钢管插入固定密封盘的过程中，由导向结构调整中心。这种设计在径向密封中普遍采用。在本实施例中，固定密封盘和单拉力梁采用固定密封盘销轴连接，其连接方式还可以是螺纹连接，焊接，插接等常用连接手段。本实施例中，可调夹板梁与穿管密封盘采用钢管内顶起支架连接，连接方式还可以是螺纹连接，焊接，插接等常用连接手段。在穿管密封盘端可采用两道径向密封圈。理论上，在钢管长度500mm的变化范围内，可以选择使用其中一道径向密封圈来完成水压试压。这种方式会造成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大管径钢管水压试验系统，其特征在于：它至少包括固定密封盘（2）、穿管密封盘（11）及拉力梁，其中固定密封盘（2）和穿管密封盘（11）轴心同轴且分别与拉力梁的两端固定连接，固定密封盘（2）一端与所述拉力梁固定，固定密封盘（2）的另一端还连接有固定支架（1），固定密封盘（2）上设置有进水口，所述固定密封盘（2）、穿管密封盘（11）及拉力梁下方设置有待测钢管（9）输送机构。

【技术特征摘要】
1.一种大管径钢管水压试验系统，其特征在于：它至少包括固定密封盘（2）、穿管密封盘（11）及拉力梁，其中固定密封盘（2）和穿管密封盘（11）轴心同轴且分别与拉力梁的两端固定连接，固定密封盘（2）一端与所述拉力梁固定，固定密封盘（2）的另一端还连接有固定支架（1），固定密封盘（2）上设置有进水口，所述固定密封盘（2）、穿管密封盘（11）及拉力梁下方设置有待测钢管（9）输送机构。2.如权利要求1所述一种大管径钢管水压试验系统，其特征在于，还包括固定支架（1），所述的固定密封盘（2）由圆盘本体和内径密封盘构成，所述圆盘本体与所述固定支架（1）连接，所述内径密封盘与所述圆盘本体可拆卸连接。3.如权利要求2所述一种大管径钢管水压试验系统，其特征在于，所述的固定支架（1）或固定密封盘（2）底部连接有高度调节装置,所述的高度调节装置为液压缸，液压缸内设置有液压缸位移传感器。4.如权利要求1所述一种大管径钢管水压试验系统，其特征在于，所述的输送机构由若干主动托辊（4）组成，各主动托辊（4）顶端水平平齐的且不高于密封盘下沿的水平高度。5.如权利要求1所述一种大管径钢管水压试验系统，其特征在于，还包括高压水泵，所述进水口为常压进水口和高压进水口，所述常压进水口连通输水管，所述高压进水口连通所述高压水泵。6.如权利要求1所述一种大管径钢管水压试验系统，其特征在于，所述的进水口通过法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王果，孔立群，王震，吴凡，丁锋，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61