地底直埋管道质量检验方法技术

本发明专利技术公开了一种地底直埋管道质量检验方法，其特征在于，先获得管道在极限因素作用下管道受到的轴向力大小，检测时采用该轴向力对管道两端进行反复拉伸和压缩循环，记录直到管道产生疲劳现象时的循环次数，将循环次数和预设阈值对比，低于预设阈值则判断管道不合格，高于预设阈值则判断管道合格。本发明专利技术能够更好地对直埋管道工作状态下的性能进行检测；使其能够更加准确地反应管道工作状态下的使用寿命情况，以更加快速准确地检测出管道性能质量是否合格。质量是否合格。质量是否合格。

【技术实现步骤摘要】
地底直埋管道质量检验方法


[0001]本专利技术涉及直埋管道领域，具体涉及一种直埋管道的质量检验方法。

技术介绍

[0002]供热直埋管道是我国集中供热工程中最常采用的管道敷设方式。供热直埋管道的运行安全关乎城市工作、生活等方方面面。目前研究表明，供热直埋管道工作时承受到自重、管内流体压力、管外受到周围土壤静压力、机动车动土压力等复杂载荷作用，供热直埋管道的应力状态的确定是非常复杂的。因此，怎样研究检测供热直埋管道在复杂载荷作用条件下的力学性能是保证其安全运行的前提，也是设计、管理和评估管道寿命的重要依据。
[0003]CN201720070768.5公开了一种测定预制直埋保温管道切向剪切强度的试验装置，其包括套设在试样管道外侧的外抱瓦、分别设置在外抱瓦两端的夹固装置和扭力装置，外抱瓦两端侧壁上分别沿外抱瓦轴向开设有第一凹槽和第二凹槽；夹固装置包括夹固在试样管道保温层外侧的内抱瓦和设置在内抱瓦上的第一限位杆，第一限位杆一端固定在内抱瓦外侧壁上，另一端卡固在相应的第一凹槽内；扭力装置包括卡固在第二凹槽内的第二限位杆和设置在第二限位杆上的连接件，第二限位杆与外抱瓦轴向垂直设置，连接件另一端与扭矩扳手连接。该技术结构简单，操作便捷，检测成本低，便于现场和实验室使用。
[0004]CN201920608601.9还公开了一种测定预制直埋保温管道切向剪切强度的试验装置，包括安装板、底座和支撑侧板，所述底座顶部一端通过螺栓安装有安装板，所述底座顶部另一端通过固定槽安装有支撑侧板，所述支撑侧板顶部通过螺丝安装有机壳，所述机壳内底部一端通过安装座安装有伺服电机，所述安装板顶部一端焊接有滑轨，所述滑轨顶部设置有安装支架，所述伺服电机的输出轴贯穿机壳底端且连接有丝杆，所述丝杆外侧套设有丝块，所述丝块一端连接有固定片。该技术方便对保温管进行夹持，能方便检测拉力大小，还能方便记录实验数据，适合被广泛推广和使用。
[0005]但上述现有的供热直埋管道试验技术，均仅仅停留在直接检测管道未工作状态下聚氨酯保温层和钢管保护层外壳的剪切强度。仅仅属于保温层结构强度的检测，没有对供热直埋管道及其管件在工作状态下整体的力学性能进行测试，特别是介质管道及其管件承受流体内压力、热应力等作用下的一次应力破坏、二次应力破坏以及峰值应力的疲劳破坏。其检测研究方法也较为原始直接，无法获得管道真正工作状态下的性能要求，这种试验装置作为生产质量检测手段也显得相对简单，无法更好地保证直埋管道的质量要求。
[0006]故如何设置一种能够更好地对直埋管道工作状态下的性能进行检测的技术，成为本领域技术人员有待考虑解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更好地对直埋管道工作状态下的性能进行检测的地底直埋管道质量检验方法；使其能够更加准确地反应管道工作状态下的使用寿命情况，以快速检测出管道性能质量是否合格。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种地底直埋管道质量检验方法，其特征在于，先获得管道在极限因素作用下管道受到的轴向力大小，检测时采用该轴向力对管道两端进行反复拉伸和压缩循环，记录直到管道产生疲劳现象时的循环次数，将循环次数和预设阈值对比，低于预设阈值则判断管道不合格，高于预设阈值则判断管道合格。
[0009]这样，本方法采用直接对管道施加轴向力变化的方式，替代管道工作受冷热水循环交替产生的内应力变化，方便在较短的试验时间内获得管道破坏的循环次数，能够更加快捷可靠地判断管道是否合格。
[0010]其中，所述管道在极限因素作用下管道受到的轴向力大小，可以通过理论计算获得，或者直接采用试验装置检测出该轴向力。
[0011]进一步地，检测时，先对管道进行工作状态模拟。这样可以更好地提高检测准确性。
[0012]进一步地，所述极限因素包括极限温差变化和极限水压作用。
[0013]这样，综合考虑了温差变化（主要是循环水水温变化）导致管道热胀冷缩在轴向上产生的力以及管道轴向受水压作用产生的力，能够使得检测结果更加精确可靠。
[0014]其中，所述疲劳现象可以为管道外表产生形变或者漏水。以此作为评估，可以检测判断管道使用寿命。
[0015]进一步地，检测时在管道竖直方向上施加力模拟其竖直方向所受载荷情况。这样，可以进一步深度模拟管道实际工作时竖直方向受力状况，提高试验结果准确度和可靠等。
[0016]进一步地，试验时对管道表面的温度、位移量和应变力进行检测，采集记录其数据变化情况。
[0017]这样可以更好地监测管道是否产生疲劳现象，并可以为进一步进行管道性能研究提供参数依据。
[0018]具体地说，本方法中是将管道按照施工要求模拟埋设在一个试验用容置体中，再将管道两端接入循环加热水管模拟其工作供水情况，对管道两端进行轴向约束监控并模拟其轴向受力情况，记录管道在不同参数因素下直至产生疲劳现象的循环次数，再判断是否合格。
[0019]具体检测过程采用以下的疲劳试验装置实现，所述试验装置包括一个模拟管槽，模拟管槽下部沿长度方向的两端各开设有一个用于供检测管道端部穿出的孔洞，还包括供水模拟系统，供水模拟系统包括循环水管和连接在循环水管上的循环泵与温控装置，循环水管的两端为用于和检测管道相接的管道连接端；还包括设置在模拟管槽两端孔洞外部的管道轴向约束加载装置，管道轴向约束加载装置能够对管道提供轴向约束加载。
[0020]这样，上述试验装置使用时，可以将检测管道安装到模拟管槽下部，使其两端从孔洞露出，然后模拟管槽内填充好回填砂将检测管道掩埋，再将循环水管的管道连接端和检测管道两端连接，将管道轴向约束加载装置安装到管道两端形成轴向约束，再利用循环泵为检测管道提供循环供水，利用温控装置控制水温，利用循环泵控制流量和水压，模拟管道实际工作情况。故本装置能够在模拟管道实际工作情况下进行疲劳试验检测，检验评估其真实的疲劳极限值和使用寿命，并判断产品是否合格。
[0021]进一步地，所述温控装置，包括一个加热管路和一个冷却管路，加热管路和冷却管
路并联到循环水管中，加热管路上设置有控制用加热装置和阀门，冷却管路上设置有控制用冷却装置和阀门。
[0022]这样，试验或检测控制时，可以先打开加热管路开启加热装置，对检测管道提供热水，一次循环或者若干时间后，切换为冷却管路为检测管道提供冷水，模拟供热管道一次循环结束。这样反复交替供应冷热水，可更好地检测管道在冷热交替循环状态下的性能变化。
[0023]进一步地，供水模拟系统还包括一个模拟用冷却装置，模拟用冷却装置串联到循环水管内。
[0024]这样，模拟用冷却装置可以模拟用户用暖情况，将一次供热循环的热水降温后回到控制端，方便切换为冷却水供应。
[0025]进一步地，循环水管的管道连接端包括一个堵头，堵头为弹性材料的锥台形，其小直径端小于检测管道内径，大直径端大于管道内径，循环水管从堵头大直径端穿出到小直径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地底直埋管道质量检验方法，其特征在于，先获得管道在极限因素作用下管道受到的轴向力大小，检测时采用该轴向力对管道两端进行反复拉伸和压缩循环，记录直到管道产生疲劳现象时的循环次数，将循环次数和预设阈值对比，低于预设阈值则判断管道不合格，高于预设阈值则判断管道合格。2.如权利要求1所述的地底直埋管道质量检验方法，其特征在于，检测时，先对管道进行工作状态模拟。3.如权利要求1所述的地底直埋管道质量检验方法，其特征在于，所述极限因素包括极限温差变化和极限水压作用；检测时在管道竖直方向上施加力模拟其竖直方向所受载荷情况。4.如权利要求1所述的地底直埋管道质量检验方法，其特征在于，本方法采用以下的试验装置实现，所述试验装置包括一个模拟管槽，模拟管槽下部沿长度方向的两端各开设有一个用于供检测管道端部穿出的孔洞，还包括供水模拟系统，供水模拟系统包括循环水管和连接在循环水管上的循环泵与温控装置，循环水管的两端为用于和检测管道相接的管道连接端；还包括设置在模拟管槽两端孔洞外部的管道轴向约束加载装置，管道轴向约束加载装置能够对管道提供轴向约束加载。5.如权利要求4所述的地底直埋管道质量检验方法，其特征在于，所述温控装置，包括一个加热管路和一个冷却管路，加热管路和冷却管路并联到循环水管中，加热管路上设置有控制用加热装置和阀门，冷却管路上设置有控制用冷却装置和阀门。6.如权利要求5所述的地底直埋管道质量检验方法，其特征在于，供水模拟系统还包括一个模拟用冷却装置，模拟用冷却装置串联到循环水管内。7.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，景胜蓝，雷勇刚，宋翀芳，王国伟，
申请(专利权)人：山西理工红日节能服务有限公司，
类型：发明
国别省市：