专利名称：管道液压试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对大中直径焊接式管道、管件成品进行高中压液压检测技术领 域，特别是一种管道液压试验装置。
背景技术：
在专业的焊接式管道制造过程中，按照相关的技术要求对管道做水压试验来检验 其力学性能和管道连接质量是一个很重要的步骤。目前，焊接式(中纵缝、螺旋缝)管道(钢 制石油、天然气管道)水压试验的密封形式一般多为在单元管段长度方向的两端作径向密 封，即采用焊管内径或外径配合密封圈，通过密封圈的受压膨胀以实现密封管壁目的的方 式。国内外大型焊接式管道制造商(中、美、俄)目前使用的德国或日本产焊接式管道自动生 产线中的液压水压试验装置就是这种形式。径向密封对管道工艺要求很高，不仅要求管壁表面光整且内外壁的焊缝腰高必须 等同母材壁厚，以保证管道内外径面与密封件环面有良好的吻合状态。但是在对管道进行 相应的工艺改进时常需要投入大量的成本，采购相应的采用径向密封方式的试压装置也需 要很大的资金投入，生产线设备成本很高。发明内容本实用新型的目的是提供一种用于大中型直径的焊接式管道液压试验的装置， 装置采取轴向密封方式，结构简单，成本较现有径向密封装置大大降低。为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为管道液压试验装置包括试验机床 身，床身上设有液压推力动力机组、管道连接件、复合密封件、支架，其中液压推力动力机 组包括两个液压推力动力机，其底板分别固定于两个万向可调基座上，且推力杆相对；所述 万向可调基座可拆卸的安装于床身上，其包括U形的顶板、垂直调节机构、水平调节结构， 液压推力动力机组的底板位于U形顶板的凹槽内；垂直调节机构为垂直安装于液压推力动 力机组底板的四个角上，并与液压推力动力机组的底板之间为螺纹连接的螺杆，螺杆底端 始终位于万向可调基座的顶板上，螺杆旋转可控制底板升起或下降的高度；水平调节机构 为水平安装于万向可调基座U形顶板凹槽两侧壁上对称的四个螺杆，螺杆底端抵在液压推 力动力机组底板的两个对称侧面上，同时调整螺杆可调整液压推力动力机组在水平方向的 位置。两个液压推力动力机的推力杆分别连接管道连接件，其中一个管道连接件上设有 排气通道，另一个管道连接件上设有进水通道；管道连接件与推力杆连接端的另一端的端 面上设有环形凹槽，复合密封件置于凹槽内；所述复合密封件包括抗剪层、弹性补偿层，置 于管道连接件的凹槽内时，弹性补偿层位于凹槽底部，抗剪层平面与管道连接件的端面齐 平；支架数量为1个以上，其可拆卸的安装于床身上。本实用新型中还设有后座力支顶机构，后座力支顶机构可拆卸安装于床身上，并 连接万向可调基座。后座力支顶机构可以进一步的固定液压推力动力机组的位置。[0008]本实用新型中，管道连接件上设有用来固定复合密封件的压盖。具体来说，由于在 水压试验过程中管道内部压力非常高，复合密封垫有时会从与管道连接法兰接触的顶端缝 隙中滑出，加上压盖后，就可以将复合密封件很好的压紧在管道连接法兰上。本实用新型中，所述进水通道包括进水管和进水口 ；排气管道包括排气管、排气阀 和压力表。具体来说，在管道液压水压试验过程中需要对管道内注水，同时排除管内空气， 本装置在使用时，进水口和排气管均位于管道内部，进水管和排气阀、压力表位于管道外 部，可方便根据实际情况进行注水或排气的控制。本实用新型中，所述复合密封件的抗剪层为柔性金属板，弹性补偿层为韧性橡胶 板。具体来说，复合密封件是保证管道在做高中压水压试验密封时的关键部件，由于管壁厚 度从δ 3. 2-12. 7较厚的可达δ 16，管端的边楞会对密封件产生剪切情况，所以复合密封件 位于外部的抗剪层柔性金属板利用金属光洁面耐高压起到的抗剪切作用；弹性补偿层韧性 橡胶板能补偿由于管道平头切削产生的管端与管道轴向垂直度的微量偏差。本实用新型中，管道连接件为密封法兰，包括一个以上直径不同的同轴凸台；复合 密封件设于凸台端面上，其对称中心与凸台圆心重合。具体来说，多个直径不同的同轴凸台 使本装置中的密封法兰可适应各种不同通径的管道进行液压试验，复合密封件的直径也根 据凸台的直径而相应改变。本实用新型中，所述支架顶部设有两个半圆环结构活动连接而成的扣夹，扣夹与 支架之间为可拆卸连接。用于一般管道时，可仅用支架来支撑管道，支架设有高度可调的机 构，其顶部可为平面或者弧面，；扣夹用于较细长的管道的固定，可根据管道的直径选择相 应尺寸的扣夹。本实用新型中，床身包括床身基座、支撑梁，支撑梁固定在床身基座上。本实用新型中，床身基座为混凝土基底上固定箱式梁，支撑梁为工字形截面的组 合钢梁，其焊接在箱式梁上，下部两侧翼上设有1个以上紧绳器。具体来说，钢筋混凝土的 基底配合箱式梁，其强度能够适应管道在高中压试压过程中密封力所带来的上百吨的弯矩 承载抗衡力。支撑梁焊接在箱式梁上，其上布有螺栓孔，可根据试压管道的长度，通过螺栓 将液压推力动力机组固定在相应的位置，使推力杆的作用点跨度具有一定可调范围。本实用新型中，紧绳器在支撑梁的下部两侧翼上对称设置。紧绳器可盘结尼龙绳 或麻绳，用于特别细长的管道的辅助紧固。本实用新型的有益效果为在使用时，可根据待试验管道的长度通过万向调节基 座将液压动力机组安装于床身上，推力杆连接管道连接件密封法兰，支架托起钢管；调节万 向可调基座的水平和垂直位置，或调节支架的托起高度，使管道轴心线与管道连接件密封 法兰的轴心线位于同一直线上，后进一步固定液压推力动力机组，并根据液压试验的参数 要求对管道进行后续的排气充水施压等工作。优选的管道连接件多通径密封法兰可适应多 种直径的试压管道，密封面上与待试验管壁相接触的位置设有复合密封件，复合密封件由 韧性橡胶板基层和柔性金属抗剪切层复合而成，在和待试验管道相连时，柔性金属抗剪切 层可抵抗管端的边对密封件的剪切，高韧性橡胶基层可补偿由于管道平头切削时产生的断 面与管道轴向垂直度的偏差，实现轴向密封而不用考虑采用其他密封形式时对待试验管道 内外径表面光整度或其他参数的高要求，达到投入少效果佳的目的。
图1所示为本实用新型管道液压试验装置总装示意图；图2所示为液压推力动力机组示意图；图3所示为图2中A-A向视图；图4所示为管道连接件密封法兰示意图；图5所示为多通径的管道连接件密封法兰示意图；图6所示为本实用新型中的具体实施方式
支架和扣夹配合示意图；图7所示为图6的B-B向视图。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加明显易懂，现结合附图和具体实施方式
对本实用新型 做进一步说明。结合图1至图7所示，本实用新型管道液压试验装置包括试验机床身1，床身1上 设有液压推力动力机组、管道连接件3、复合密封件31、支架14，其中所述万向可调基座21 可拆卸的安装于床身1上，其包括U形的顶板、垂直调节机构211、水平调节结构214，液压 推力动力机组的底板位于U形顶板的凹槽内；垂直调节机构211为垂直安装于液压推力动 力机组底板的四个角上，并与液压推力动力机组的底板之间为螺纹连接的螺杆；水平调节 机构214为水平方向对称安装于万向可调基座21的U形顶板两侧壁上的螺杆，螺杆底端位 于液压推力动力机组底板的两个对称侧面上；两个液压推力动力机2的推力杆22分别连接 管道连接件3，其中一个管道连接件3上设有排气通道，排气通道包括排气管33、排气阀34， 压力表35，另一个管道连接件上设有进水通道，进水通道包括进水口、进水管32 ；管道连接 件与推力杆22连接端的另一端的端面上设有环形凹槽，复合密封件31置于凹槽内；所述复 合密封件31包括抗剪层311、弹性补偿层312，置于管道连接件3的凹槽内时，弹性补偿层 312位于凹槽底部，抗剪层311平面与管道连接件3的端面齐平；支架14数量为1个以上， 其可拆卸的安装于床身1上。结合图2、图3所示，液压推力动力机组通过万向可调基座固定在床身支撑梁上， 万向可调基座上部四个螺栓211为垂直调节机构，用于调节液压推力动力机2的高度位置， 侧面四个螺栓214为水平调节机构，用于调节水平位置，使液压推力动力机组的推力杆22 连接的管道连接件3密封法兰的中心轴和管道4中心轴重合。结合图4、图5所示为本实用新型的管道密封件3，即密封法兰，其凸台端面上设 有复合密封件31，在管道试压时可起到轴向密封的作用，压盖34的设置使复合密封件31 不易脱落；图5为优选的多通径密封法兰，其多个整体铸造的不同直径的凸台可使同一密 封法兰适应多种直径的试验管道，具体实施时按照通径范围分为(DW25—DN150)小管径、 (DN200-—DN450)中管径、(DN500-—DN1000)大管径，降低设备的投入成本。结合图6、图7所示，本实用新型中支架14用来托起钢管，支架14上设有高度可调 的机构，跟根据需要调整管道托起的高度。在用于较细长的管道试压时，可辅助可拆卸的扣 夹15和紧绳器16配合绳套来固定管道。在进行管道试压试验时，先调整好各部分的位置并固定，后启动油压泵系统，根据 管道直径和水压试验参数要求将系统油压调整至相应的压力值；推进推力杆预压紧，复合 密封件压缩2mm左右时停止，向管道内注入高压水，排气管气体排净后关闭排气阀，待管内升压到规定值，并按技术要求使水压压力实验值达标后续压保持一定时间后，泄压同时推 力杆复位完成单元管道的试压过程。 本实用新型中所述具体实施案例仅为本实用新型的较佳实施案例而已，并非用来 限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修 饰，都应作为本实用新型的技术范畴。
权利要求1.一种管道液压试验装置，包括试验机床身(1 )，床身(1)上设有液压推力动力机组， 其特征在于，还包括管道连接件(3)、复合密封件(31)、支架(14)，其中液压推力动力机组包括两个液压推力动力机，其底板分别固定于两个万向可调基座 (21)上，且推力杆相对;所述万向可调基座(21)可拆卸的安装于床身(1)上，其包括U形的顶板、垂直调节机 构(211)、水平调节结构(214)，液压推力动力机组的底板位于U形顶板的凹槽内；垂直调节 机构(211)为垂直安装于液压推力动力机组底板的四个角上，并与液压推力动力机组的底 板之间为螺纹连接的螺杆；水平调节机构(214)为水平方向对称安装于万向可调基座(21) U形顶板两侧壁上的螺杆，螺杆底端位于液压推力动力机组底板的两个对称侧面上；两个液压推力动力机的推力杆(22)分别连接管道连接件(3)，其中一个管道连接件上 设有排气通道，另一个管道连接件上设有进水通道；管道连接件与推力杆连接端的另一端 的端面上设有环形凹槽，复合密封件(31)置于凹槽内；所述复合密封件(31)包括抗剪层(311)、弹性补偿层(312)，置于管道连接件(3)的凹 槽内时，弹性补偿层(312)位于凹槽底部，抗剪层(311)平面与管道连接件的端面齐平；支架(14)数量为1个以上，其可拆卸的安装于床身(1)上。
2.根据权利要求1所述的管道液压试验装置，其特征是，还包括后座力支顶机构(17)， 后座力支顶机构(17)可拆卸安装于床身(1)上，并连接万向可调基座(21)。
3.根据权利要求1或2所述的管道液压试验装置，其特征在于，管道连接件(3)上设有 用来固定复合密封件的压盖(37)。
4.根据权利要求1或2所述的管道液压试验装置，其特征在于，所述进水通道包括进水 管(32)和进水口(36)；排气管道包括排气管(33)、排气阀(34)和压力表(35)。
5.根据权利要求1或2所述的管道液压试验装置，其特征在于，所述复合密封件(31) 的抗剪层(311)为柔性金属板，弹性补偿层(312)为韧性橡胶板。
6.根据权利要求1或2所述的管道液压试验装置，其特征在于，管道连接件(3)为密封 法兰，包括一个以上直径不同的同轴凸台；复合密封件(31)设于凸台端面上的凹槽内，其 对称中心与凸台圆心重合。
7.根据权利要求1或2所述的管道液压试验装置，其特征在于，所述支架(14)上设有 两个半圆环结构活动连接而成的扣夹(15)，扣夹(15)与支架(14)之间为可拆卸连接。
8.根据权利要求1或2所述的管道液压试验装置，其特征在于，床身(1)包括床身基 座、支撑梁(11)，支撑梁(11)固定在床身基座上。
9.根据权利要求8所述的管道液压试验装置，其特征在于，床身基座为混凝土基底 (13)上固定箱式梁(12)，支撑梁(11)为工字形截面的组合钢梁，其固定在箱式梁(12)上， 下部两侧翼上设有1个以上紧绳器(16)。
10.根据权利要求9所述的管道液压试验装置，其特征在于，紧绳器(16)在支撑梁(11) 的下部两侧翼上对称设置。
专利摘要本实用新型提供一种管道液压试验装置，包括床身、液压推力动力机组、管道连接件、复合密封件、支架。两个液压动力机根据待试验管道的长度通过万向调节基座可拆卸的固定于床身上，管道连接件为密封法兰，其一端连接液压推力动力机组的推力杆，另一端密封面上与管壁相接触的位置设有复合密封件，复合密封件由高韧性橡胶基层和柔性金属抗剪切层复合而成，在和待试验管道相连时，柔性金属抗剪切层可抵抗管端的边对密封件的剪切，高韧性橡胶基层可补偿由于管道平头切削时产生的断面与管道轴向垂直度的偏差，实现轴向密封而不用考虑采用其他密封形式对待试验管道内外径表面光整度或其他参数的高要求，达到投入少效果佳的目的。
文档编号G01N3/02GK201828463SQ201020577940
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者乔迎才, 汪君楠, 王承益 申请人:南京宝色股份公司