一种供水管线接头力学性能和渗漏测试的实验装置与测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种供水管线接头力学性能和渗漏测试的实验装置与测试方法，实验装置包括测试管线、管端固定装置、水压加载装置、管线变形测试装置、水流信息测试装置五部分。管段固定装置包含法兰、肋板、钢板、短管(与管段相比)。水压加载装置包括阀门、水管、水泵、水箱，通过水泵加压实现管内水流的循环流动。管线变形测试装置包含拉线式位移计和应变片以测量接头和管身的变形。本发明专利技术可有效测量接头刚度和渗漏流量的动态变化，从而提高实验效率；同时对不同类型供水管线具有良好的兼容性，可有效降低经济成本，更为重要的是，本发明专利技术可揭示管线接头力学性能参数与管线接头功能参数之间的关系，为管网地震作用下的功能评估提供计算依据。算依据。算依据。

【技术实现步骤摘要】
一种供水管线接头力学性能和渗漏测试的实验装置与测试方法


本专利技术涉及供水管线接头性能测试的实验装置与测试方法，具体为一种供水管线接头力学性能和渗漏测试的实验装置与测试方法。

技术介绍

供水管线是城市供水管网的重要组成部分，承担着输配水的重要任务，通常具有服役时间长和环境腐蚀显著的特点，其性能退化明显。特别是地震作用下，供水管线往往出现严重的破坏，导致城市用水缺乏，从而显著地影响灾后的应急救援、火场消防等功能。例如1976年的唐山地震，3.4km的揣袖灰口的铸铁管线损坏102处，平均30处/km。2008年的汶川地震中，都江堰市供水管网渗漏率高达80％，全市管网抢修69次之后，渗漏率依然在60％。因此，开展对供水管线抗震性能的研究具有重要的意义。供水管线的种类很多，但根据连接方式可以分类两类。第一类是分段式供水管线，如铸铁管、球墨铸铁管等构成的供水管线，第二类则是钢管、PVC管等构成的整体式管线。由于分段式管线是构成供水管网的主要部分，因此，受到了广泛的关注和研究，而此类管线的研究重点则是接头的力学性能和渗漏模型，常见的方法包含了理论分析法、实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供水管线接头力学性能和渗漏测试的实验装置，包含测试管线、管端固定装置、水压加载装置、管线变形测试装置、水流信息测试装置五部分；其特征在于：测试管线通过管端固定装置固定于拉力实验机和固定支架上；水压加载装置实现管线内水流的循环和加压；管线变形测试装置测量拉力机拉开管线接头过程中管身的应变和接头的变形；水流信息测试装置测量接头变形过程中渗漏的水量；测试管线包含第一管段(1)和第二管段(2)，管段之间通过接头(3)进行连接；管端固定装置由两部分组成，一部分为第一法兰(4)、肋板(5)、钢板(6)焊接而成，第一法兰(4)垂直于肋板(5)，肋板(5)则垂直于钢板(6)，另一部分为第二法兰(7)和短管(8)垂直焊接，两部分法兰之间通过第一螺栓(9)进行连接；固定装置短管一端通过第二螺栓(10)与第一管段(1)进行连接，与肋板连接的钢板(6)则分别固定在MTS实验机(22)和固定支架(23)上；每组有2个管端固定装置，两个固定装置呈对称设计；水压加载装置由阀门(11)、水管(12)、水泵(13)、水箱(14)构成；水泵(13)将水箱(14)内的水通过泵送的方式实现水流在管线内的循环并维持一定的水压，同时，在水泵(13)和第二管段(2)之间设定一个阀门(11)，以方便实现水流的控制；所述的管线变形测试装置由拉线式位移计(15)、第一应变片(16)和第二应变片(17)构成；拉线式位移计(15)两端分别固定于管线接头(3)的两侧，实现管线接头变形的测量；第一应变片(16)和第二(17)则沿管线环向布置，以测试实验过程中管身的变形；所述的水流信息测试装置由水压传感器(18)、第一水压表(26)和第二水压表(27)、量杯(19)、第一质量称(20)和第二质量称(21)、秒表(29)、第一流量计(24)和第二流量计(25)、有机玻璃盒(28)构成；水压传感器(18)放置于管线内部接头以测试渗漏发生过程中接头水压的变化情况；第一水压表(26)和第二水压表(27)分别置于管线两端出水管和入水管处，以测试水压的数值并进行记录，量杯(19)用于收集接头处滴漏的水的体积，并将其置于第一质量称(20)之上，以实现数据的校对；水箱加满水之后置于第二质量称(21)之上，以测量实验过程中水的质量的变化；秒表(29)为计时装置，每隔一定时间就对第二水压表(27)和第一质量称(20)的度数进行记录；第一流量计(24)和第二流量计(25)实现流入和流出水箱流量的测试，通过比较两者的差值可以估算校核渗漏流量；有机玻璃盒(28)收集接头渗漏的水流，并将其收集导流进量杯(19)中。2.如权利要求1所述的一种供水管线接头力学性能和渗漏测试的实验装置，其特征在于：有机玻璃盒为透明状，盒子包含左右对称的两部分即第一部分(B1)和第二部分(B2)，通过第一部分(B1)和第二部分(B2)组合在一起，把管线的接头(2)完整地包裹进去；盒子的前后两侧有圆柱形的结构(B4)，其内径与管线外径相同，并与侧面板(B3)连接在一起，从而套在管线上，并外缠钢丝将(B4)与管线牢牢固定在一起；盒子的下部是一个漏斗状结构(B5)，在(B5)的最下端是一个圆形的小孔(B6)，将接头渗漏的水导入到量杯(19)之中。3.应用如权利要求1所述的实验装置的测试方法，包括：(1)将除了有机玻璃盒(28)之外的实验装置安装完毕调试之后，确保无漏水且各测试仪器正常工作，最后安装有机玻璃盒(28)并将有机玻璃盒固定在接头(3)之上，确保有机玻璃盒(28)与第一管段(1)和第二管段(2)紧密接触；(2)将各测试仪器归零，启动MTS试验机(22)并开始计时，拉动第一管段(1)开始运动，每间隔一段时间记录一次试验机上测得的力数值F
T
；同时，记录其他各个传感器的数值；主
要包括拉线式位移计(15)的读数D
T
，第一应变片(16)和第二应变片(17)的读数ε
T1
和ε
T2
，水压传感器(18)的数值为H...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪惠全，钟紫蓝，侯本伟，韩俊艳，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：