本實(shí)用新型屬于通水（或其他介質(zhì)）管道力學(xué)性能測試及相關(guān)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于具有側(cè)向進(jìn)出水的管件軸向拉伸、蠕變等力學(xué)性能測試及相關(guān)裝置，以保證被測管件力學(xué)加載和測試過程的準(zhǔn)確性的減小側(cè)向進(jìn)出水管件對被加載管件所施加的干擾力的裝置。

背景技術(shù)：

壓力管道是化工、能源電站等領(lǐng)域傳送介質(zhì)和能源的重要構(gòu)件，其安全可靠性能與設(shè)備的安全服役密切相關(guān)。定期對壓力管道的力學(xué)性能進(jìn)行評價(jià)和檢測一直是管道可靠性評價(jià)方法之一。為了保障壓力管道的服役安全，需要對管件進(jìn)行通介質(zhì)情況下的力學(xué)性能測試，更準(zhǔn)確地評估管道的安全性和可靠性。一般地，對管件的力學(xué)性能檢測時(shí)只對管件進(jìn)行非在線的模擬測試，也就是先將管件從生產(chǎn)線上拆卸并在管道上截取部分塊體材料后進(jìn)行力學(xué)性能檢測。這種非在線的力學(xué)性能檢測評價(jià)忽略了管件整體和部分受力模式的變化以及管道內(nèi)部介質(zhì)壓力對管道力學(xué)性能的影響。顯然，內(nèi)部具有高壓水的管件的力學(xué)性能測試的準(zhǔn)確性與管件受力情況、管件內(nèi)部壓力、管件內(nèi)流體的流動(dòng)情況等密切相關(guān)。管件在力學(xué)性能測試時(shí)需要對管件兩端進(jìn)行加載，由于管件內(nèi)部具有高壓水（或其他介質(zhì)），需要對管件兩端進(jìn)行側(cè)向進(jìn)出水，由于在實(shí)際布置中，無法保證四個(gè)側(cè)向進(jìn)出水管做到完全對稱，因此側(cè)向進(jìn)出水管對被加載管件施加了一定的側(cè)向作用力；另一方面，側(cè)向進(jìn)出水管在高壓水的作用下不可避免對被加載管件產(chǎn)生沖擊和振動(dòng)等作用，側(cè)向作用力和沖擊力在測試過程中會(huì)對被加載管件的軸向產(chǎn)生不平衡力矩，對加載應(yīng)力的控制與測量產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，增加了測試過程中的檢測誤差，目前仍沒有有效可行的方法能消除被加載管件由于內(nèi)部高壓水流動(dòng)產(chǎn)生的干擾力。本實(shí)用新型提出利用平衡板和盤管減小側(cè)向進(jìn)出水管對被加載管件干擾力的裝置，用盤管連接被加載管件進(jìn)出水管與被加載管件，并通過平衡板將盤管分別與被加載管件的主軸進(jìn)行非固定式連接，限制盤管在通水管件軸（直徑）向上的移動(dòng)，以減小高壓水等介質(zhì)的流動(dòng)和沖擊對被加載管件產(chǎn)生的干擾力。該裝置僅由盤管、平衡板及螺栓組成，設(shè)計(jì)簡單、安裝方便，適合實(shí)驗(yàn)室裝置和工程應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種簡便且適合實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)應(yīng)用的減小側(cè)向進(jìn)出水管對被加載管件干擾力的裝置。該裝置利用平衡板和盤管減小側(cè)向進(jìn)出水管件對被加載管件的加載干擾力的影響，用盤管連接進(jìn)出水管道與被加載管件，并通過平衡板將盤管與被加載管件的主軸進(jìn)行非固定式連接，限制盤管在通水管件軸向（直徑）上的移動(dòng)，從而減小側(cè)向力和高壓水等介質(zhì)的流動(dòng)和沖擊對被加載管件產(chǎn)生的干擾力的減小側(cè)向進(jìn)出水管件對被加載管件所施加的干擾力的裝置。

本實(shí)用新型技術(shù)方案是：一種減小側(cè)向進(jìn)出水管件對被加載管件所施加的干擾力的裝置，該裝置適用于具有側(cè)向進(jìn)出水的管件軸向拉伸、蠕變的力學(xué)性能測試及相關(guān)裝置，以保證被測管件力學(xué)加載和測試過程的準(zhǔn)確性；該裝置包括：

進(jìn)水管、上軸向力加載底座、下軸向力加載底座、上支管、盤管、下支管、平衡板、壓板、非固定式螺栓夾頭和出水管；

其中，所述上軸向力加載底座和下軸向力加載底座對稱設(shè)置，所述上軸向力加載底座和下軸向力加載底座上均設(shè)有固定座，所述固定座內(nèi)設(shè)有管道，2個(gè)所述平衡板對稱固定在所述下軸向力加載底座的兩側(cè)，2個(gè)所述平衡板上均設(shè)有凹槽，2個(gè)所述平衡板均上設(shè)有壓板，所述壓板與所述平衡板之間通過非固定式螺栓夾頭連接，2個(gè)所述盤管分別設(shè)置在所述凹槽內(nèi)，2個(gè)所述出水管對稱設(shè)置在所述上軸向力加載底座的兩端，2個(gè)所述出水管分別通過上支管與所述上軸向力加載底座上的固定座內(nèi)的管道聯(lián)通；2個(gè)所述出水管對稱設(shè)置在所述下軸向力加載底座的兩端，2個(gè)所述出水管一端分別所述盤管的一端連接，2個(gè)所述盤管的兩一端分別通過下支管與所述下軸向力加載底座的固定座內(nèi)部的管道聯(lián)通，使用時(shí)，將被測試管道兩端分別與所述上軸向力加載底座和下軸向力加載底座的固定座連接，并于內(nèi)部管道聯(lián)通。

進(jìn)一步，所述凹槽寬度大于所述盤管的直徑。

進(jìn)一步，2個(gè)所述下支管和2個(gè)所述上支管均與所述上軸向力加載底座和下軸向力加載底座的中心線呈一定角度傾斜設(shè)置，且2個(gè)所述下支管位于2個(gè)所述上支管垂直下方。

進(jìn)一步，2個(gè)所述進(jìn)水管所在的平面與2個(gè)所述出水管所在平面垂直。

進(jìn)一步，所述進(jìn)水管、盤管、出水管、下支管和上支管采用材質(zhì)的彈性系數(shù)相同。在加載過程中側(cè)向進(jìn)出水管和被加載管件內(nèi)部通有高溫高壓水或水蒸汽介質(zhì)。

本實(shí)用新型的有益效果是：由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的裝置設(shè)計(jì)簡單，使用簡便，能直接應(yīng)用于電站管件及其他管件在通高溫高壓水（或其他介質(zhì)）條件下拉伸、壓縮、蠕變持久、應(yīng)力腐蝕及腐蝕蠕變等多種力學(xué)加載性能測試過程，在管件力學(xué)性能測試和管件測試裝置領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型減小側(cè)向進(jìn)出水管件對被加載管件所施加的干擾力的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1.進(jìn)水管、2.上軸向力加載底座、3.下軸向力加載底座、4.上支管、5.盤管、6.下支管、7.平衡板、8.壓板、9.非固定式螺栓夾頭、10.凹槽、11.出水管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型一種減小側(cè)向進(jìn)出水管件對被加載管件所施加的干擾力的裝置，該裝置適用于具有側(cè)向進(jìn)出水的管件軸向拉伸、蠕變的力學(xué)性能測試及相關(guān)裝置，以保證被測管件力學(xué)加載和測試過程的準(zhǔn)確性；該裝置包括：

進(jìn)水管1、上軸向力加載底座2、下軸向力加載底座3、上支管4、盤管5、下支管6、平衡板7、壓板8、非固定式螺栓夾頭9和出水管11；

其中，所述上軸向力加載底座2和下軸向力加載底座3對稱設(shè)置，所述上軸向力加載底座2和下軸向力加載底座3上均設(shè)有固定座，所述固定座內(nèi)設(shè)有管道，2個(gè)所述平衡板7對稱固定在所述下軸向力加載底座3的兩側(cè)，2個(gè)所述平衡板7上均設(shè)有凹槽10，2個(gè)所述平衡板7均上設(shè)有壓板8，所述壓板8與所述平衡板7之間通過非固定式螺栓夾頭9連接，2個(gè)所述盤管5分別設(shè)置在所述凹槽10內(nèi)，2個(gè)所述出水管11對稱設(shè)置在所述上軸向力加載底座2的兩端，2個(gè)所述出水管11分別通過上支管4與所述上軸向力加載底座2上的固定座內(nèi)的管道聯(lián)通；2個(gè)所述出水管11對稱設(shè)置在所述下軸向力加載底座3的兩端，2個(gè)所述出水管11一端分別所述盤管5的一端連接，2個(gè)所述盤管5的兩一端分別通過下支管6與所述下軸向力加載底座3的固定座內(nèi)部的管道聯(lián)通，使用時(shí)，將被測試管道兩端分別與所述上軸向力加載底座2和下軸向力加載底座3的固定座連接，并于內(nèi)部管道聯(lián)通，所述凹槽10寬度大于所述盤管5的直徑，2個(gè)所述下支管6和2個(gè)所述上支管4均與所述上軸向力加載底座2和下軸向力加載底座3的中心線呈一定角度傾斜設(shè)置，且2個(gè)所述下支管6位于2個(gè)所述上支管4垂直下方，2個(gè)所述進(jìn)水管1所在的平面與2個(gè)所述出水管11所在平面垂直，所述進(jìn)水管1、盤管5、出水管11、下支管4和上支管4采用材質(zhì)的彈性系數(shù)相同。

實(shí)施例

將該裝置兩個(gè)進(jìn)水管和側(cè)向出水管分別通入1000 L/h的高溫高壓水，管內(nèi)溫度和壓力分別為：350℃/20MPa，分別將進(jìn)水管、盤管、被加載管件、側(cè)向出水管順序連接，并將非固定式螺栓夾頭連接盤管和平衡板，限制盤管在通水管件軸（直徑）向上的移動(dòng)。用標(biāo)準(zhǔn)拉伸試驗(yàn)機(jī)夾住軸向力加載底座的兩端并對其進(jìn)行拉伸加載，該管裝置由于在上、下兩個(gè)加載底座上各設(shè)有2個(gè)進(jìn)水管路和2個(gè)出水管路，且進(jìn)出水管路與軸向之間夾角為90°，與管道試樣或上、下加載底座的軸線呈軸對稱關(guān)系，致使管道試樣在加載過程中因進(jìn)出水流造成的非軸向力相互抵消；盤管與平衡板連接用的非固定式螺栓夾頭可以限制盤管在軸向方向的移動(dòng)而不限制盤管在垂直于軸向方向上的移動(dòng)，不僅可以消除盤管和進(jìn)水支管在隨著被加載管道變形過程中產(chǎn)生非軸向的形變應(yīng)力，還可以減小因進(jìn)、出水水管安裝稍偏離中心位置對加載管道產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，從而減小了管道加載的干擾力。