一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種彎曲試驗裝置，尤其是涉及一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置。
【背景技術】
[0002]近些年，由于雙金屬復合管的耐高壓、耐腐蝕等優良的使用性能，雙金屬復合管在石油、化工行業得到了廣泛的應用。由于其優越的性價比，雙金屬復合管已經廣泛地應用于陸地石油天然氣開采環境中，且在管道鋪設時，配用相應管件，管道彎曲較少或不需要彎曲，因此雙金屬復合管在陸地石油天然氣行業應用效果較好。隨著海洋石油天然氣的開采，雙金屬復合管也開始應用于海洋石油天然氣開采環境中，然而雙金屬復合管應用于海洋石油天然氣開采環境中，必須滿足一定的彎曲性能。由于海洋特殊的施工環境，不同于陸地施工環境，管道進行鋪設時，需要進行彎曲，且有時候要求管道處于彈性彎曲狀態。而雙金屬復合管由于其特殊的結構，其在彎曲時可能出現基襯分離，襯管起皺等現象，這將影響雙金屬復合管的使用性能。所以迫切需要開發一種對雙金屬復合管彎曲程度和狀態的試驗裝置，通過該試驗裝置可對雙金屬復合管在工程應用中的最大彎曲程度及狀態進行檢測，確定雙金屬復合管的最小彎曲半徑，可保證該彎曲程度下雙金屬復合管的基管和襯管不會出現分離、起皺現象。
[0003]申請號為201310240542.1、名稱為《全尺寸金屬復合管四點彎曲試驗裝置》的中國專利公開了一種金屬復合管試驗裝置，它主要由底座、兩個載荷支撐柱、被測金屬復合管夾扣、兩個加載油缸、傳感器、應變片、應變儀組成。該試驗裝置存在以下缺點:(I)只能模擬金屬復合管向上的彎曲加載，即只能模擬金屬復合管單方向的彎曲加載，不能模擬金屬復合管上下方向反復彎曲循環加載，因此，該試驗裝置無法得出在反復彎曲循環加載作用下，金屬復合管的抗彎曲性能；(2)彎曲時金屬復合管兩端不能加載軸向力和扭曲力，然而在現實的工作環境下，金屬復合管彎曲時常常同時伴隨兩端軸向力或扭曲力，因此，該試驗裝置的試驗結果無法真實的反映金屬復合管的抗彎曲性能；(3)試驗進行時，該試驗裝置只能采集復合管外壁的應變變化情況，不能實時的監控復合管耐蝕合金層的變化情況，因此，該試驗裝置無法檢測彎曲時金屬復合管內襯耐蝕合金層的完整性，無法得出金屬復合管的內襯耐蝕合金層抗彎曲性能。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其結構簡單、設計合理且便于操作，可實現對雙金屬復合管上下彎曲力加載、軸向力加載和扭曲力加載，可單一受力彎曲試驗，也可任意組合受力彎曲試驗，可實時監控雙金屬復合管內部的變化情況。
[0005]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:包括底座，所述底座上安裝有對待測試雙金屬復合管加載彎曲力的彎曲力加載機構、對待測試雙金屬復合管加載軸向力的軸向力加載機構和對待測試雙金屬復合管加載扭曲力的扭曲力加載機構，所述待測試雙金屬復合管的外壁上粘貼有用于檢測待測試雙金屬復合管應變量的應變片，所述待測試雙金屬復合管內設置有用于拍攝待測試雙金屬復合管彎曲變形的攝像頭，所述待測試雙金屬復合管位于底座的上方，所述扭曲力加載機構設置在待測試雙金屬復合管的中部，所述彎曲力加載機構和軸向力加載機構的數量均為兩個，兩個所述軸向力加載機構對稱設置在待測試雙金屬復合管的兩端，兩個所述彎曲力加載機構對稱設置在所述扭曲力加載機構的左右兩側，所述彎曲力加載機構設置在兩個所述軸向力加載機構之間。
[0006]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述軸向力加載機構包括軸向力加載油缸、支撐座、力轉換杠桿、力加載軸和第一液壓傳感器，所述軸向力加載油缸的活塞桿外端與力轉換杠桿的下端鉸接，所述第一液壓傳感器安裝在軸向力加載油缸的缸筒上且用于測量所述缸筒內的油壓，所述力轉換杠桿與支撐座鉸接，所述力加載軸通過軸承轉動安裝在力轉換杠桿的上端，所述力加載軸與待測試雙金屬復合管固定連接，所述軸向力加載油缸的缸筒和支撐座均固定在底座上。
[0007]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述力加載軸與待測試雙金屬復合管的連接方式為焊接。
[0008]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述彎曲力加載機構包括彎曲力加載油缸、復合管夾扣、第二液壓傳感器和位移傳感器，所述第二液壓傳感器安裝在彎曲力加載油缸的缸筒上且用于測量所述缸筒內的油壓，所述位移傳感器安裝在彎曲力加載油缸上且用于測量彎曲力加載油缸的活塞桿的位移量，所述復合管夾扣安裝在彎曲力加載油缸的活塞桿外端，所述復合管夾扣包括相對設置的上夾片和下夾片，所述上夾片和下夾片通過螺栓固定連接，所述下夾片與彎曲力加載油缸的活塞桿外端鉸接，所述待測試雙金屬復合管穿過上夾片與下夾片形成的空間，所述彎曲力加載油缸的缸筒固定在底座上。
[0009]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述上夾片和下夾片的橫截面形狀均為半圓形，所述上夾片和下夾片的大小相等。
[0010]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述扭曲力加載機構包括前扭曲力加載油缸、后扭曲力加載油缸、力轉換臂、第三液壓傳感器和第四液壓傳感器，所述力轉換臂的前端與前扭曲力加載油缸的活塞桿端部鉸接，所述力轉換臂的后端與后扭曲力加載油缸的活塞桿端部鉸接，所述第三液壓傳感器安裝在前扭曲力加載油缸的缸筒上且用于測量所述缸筒內的油壓，所述第四液壓傳感器安裝在后扭曲力加載油缸的缸筒上且用于測量所述缸筒內的油壓，所述力轉換臂與待測試雙金屬復合管固定連接，所述前扭曲力加載油缸和后扭曲力加載油缸的缸筒均與底座鉸接。
[0011]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述力轉換臂與待測試雙金屬復合管的連接方式為焊接。
[0012]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述應變片安裝在待測試雙金屬復合管的中部，所述應變片包括軸向應變片和環向應變片，所述軸向應變片沿待測試雙金屬復合管的軸向安裝，所述環向應變片沿待測試雙金屬復合管的環向安裝。
[0013]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述底座上沿長度方向開有多個調節孔，多個調節孔均勻布設。
[0014]上述的一種雙金屬復合管彎曲試驗裝置，其特征在于:所述待測試雙金屬復合管內還設置有能夠沿著其內壁滑動的滑動小車，所述攝像頭安裝在滑動小車上。
[0015]本發明與現有技術相比具有以下優點:
[0016]1、本發明結構簡單、設計合理且便于操作。
[0017]2、本發明通過彎曲力加載機構實現對雙金屬復合管上下反復循環加載彎曲力、通過軸向力加載機構實現對雙金屬復合管加載軸向力和通過扭曲力加載機構實現對雙金屬復合管加載扭曲力，且彎曲力加載機構、軸向力加載機構和扭曲力加載機構可單獨使用，也可任意組合使用，進行雙金屬復合管受力彎曲試驗。
[0018]3、本發明通過安裝在待測試雙金屬復合管內的攝像頭，實時拍攝待測試雙金屬復合管內部的彎曲變形情況，以在試驗進行中實時監控復合管耐蝕合金層的變化情況。
[0019]4、本發明通過在底座上沿長度方向開有多個調節孔，且多個調節孔均勻布設，這樣可通過調節孔調節兩個軸向力加載機構之間的距離，以及調節兩個彎曲力加載機構之間的距離，以實現對各種長度的待測試雙金屬復合管的彎曲試驗。
[0020]5、本發明使用范圍廣，不僅可用有效適用于雙金屬復合管的彎曲試驗中，還可用于對其它管材或型材的彎曲試驗中。