测试工装及带有该测试工装的隧道管压力测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及压力检测技术领域，尤其是涉及一种测试工装及带有该测试工装的隧道管压力测试装置。


背景技术：

2.隧道管是火箭增压输送管路系统中的一个重要部件，其作用是输送氧化剂，隔绝燃烧剂；在工作状态下，隧道管主要是受外压，所以外压测试是隧道管质量检测中最重要的测试考核项目。隧道管由多个波纹管，法兰盘以及活套法兰环组成，长度较长，能够达到2000mm～10000mm；由于外压测试经验缺乏，且无相关的工装测试标准，传统隧道管测试一般是将外压载荷折算成内压测试载荷，进行内压测试；在隧道管、补偿器、箱底、筒段等零部件焊接及装配完成后，再进行实际工况的液压测试，但是此液压测试方法存在一定风险，因为内压测试无法完全表征外压工况，如果后续装配状态下液压测试出现问题，补救困难，会导致整个贮箱的报废。
3.专利号cn 113432798 a中提供了一种补偿器的外压测试方法，此方法能够满足补偿器等较短长度的压力管路的外压测试，但其设计思路是管路轴向朝上进行外压试验，此方式对长度较短的管路适用，但未考虑隧道管等2000mm以上的管路液压测试。由于隧道管管路较长，其装配及外压测试过程中需要考虑变形、避免划伤等因素，另外，由于体积较大，保压压力较小，其测试过程中压力的精度也需要着重考虑。
4.为了提高隧道管压力测试的可靠性，降低后续装配状态下液压测试的风险，同时降低检测成本，需要研发一种方便使用、效率高且成本低的、能够对长度不一的隧道管进行外压压力检测的装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供测试工装及带有该测试工装的隧道管压力测试装置，以提供一种结构简单且方便使用的隧道管外压检测用压力测试装置。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
7.本实用新型提供的测试工装，包括承压构件和压力检测件，所述承压构件内形成用于进行压力测试的测试腔，所述承压构件的两端为封闭结构，所述压力检测件位于所述承压构件管壁上并能检测所述承压构件内压力。
8.由于承压构件内部存在测试腔，因此将需要进行外压检测的设备放置在该测试腔内即可，此时位于承压构件上的压力检测件可以实时检测测试腔内的压力值，从而帮助判断待检测的设备的外压耐受情况是否符合设计要求。
9.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述承压构件的侧壁上还设置有增压接口。
11.通过该增压接口可以帮助对承压构件内的压力值进行调整。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述承压构件的侧壁上设置有注水口和排气口，所述注水口和所述排气口位于所述承压构件的同一侧。
13.可以采用经注水口向测试腔内注入水的方式来实现测试腔的初步加压处理，从而模拟隧道管的实际工况，方便对其进行外压测试。此时与注水口位于同一侧的排气口能够保证测试腔内能够注满水。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述承压构件包括封头、端盖和承压管，所述承压管包括至少一个承压段，所述承压段为管状结构且所有的所述承压段首尾相接；所述封头和所述端盖分别位于所述承压管的两端。
15.上述承压管的长度可以根据承压段的数量进行适应性调整，使得该测试工装能够满足多种不同规格的隧道管工件的检测需求，具有成本低、兼容性好的优点。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述承压段的数量为至少两个，相邻的两个所述承压段之间通过法兰密封连接。
17.通过法兰可以实现相邻的两个承压段之间的密封连接，避免连接处漏水或泄压；同时该结构装卸方便快捷，具有低成本、高效率的优点。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述端盖通过法兰与所述承压管相连，并通过o型圈与所述承压管轴向密封；所述封头通过法兰与所述承压管相连。
19.在使用时，为了避免端盖处出现渗漏或泄压的情况，可以通过o型圈对端盖部分进行重点密封处理。
20.本实用新型提供了一种隧道管压力测试装置，包括上述任一项所述的测试工装，待检测工件位于所述测试腔内且所述待检测工件的外周侧壁与所述承压构件的内侧壁之间存在间隙。
21.该测试装置的内侧壁能与待检测工件的外侧壁之间存在一定的间隙，通过该间隙能够实现对工件外压的检测。
22.作为本实用新型的进一步改进，还包括滑块，所述滑块的数量为至少两个，所有的所述滑块位于所述承压构件内并能沿所述承压构件的内侧壁滑动移动，待检测工件能通过所述滑块插入所述承压构件内。
23.上述滑块可以帮助托起工件，保证工件在检测过程中始终处于水平状态，同时也可以避免隧道管工件因自重而在检测过程中变形，保证了隧道管的母线度。
24.作为本实用新型的进一步改进，所述工件的端部设置有活套法兰，所述工件通过所述活套法兰与所述承压构件轴线方向上的一端固定连接。
25.工件可以在活套法兰的作用下固定在该承压构件内，同时实现对工件的密封，避免位于测试腔内的水进入工件内影响检测结果的准确性。
26.作为本实用新型的进一步改进，所述承压构件为管状结构且所述承压构件轴线所在直线与水平面之间的夹角不超过5
°
。为了保证检测结果的准确性，同时避免隧道管工件在检测过程中出现形变，需要尽可能的确保检测用的承压构件处于水平或接近水平的状态。
27.相比于现有技术，本实用新型较佳的实施方式提供的测试工装及带有该测试工装的隧道管压力测试装置与传统的检测装置相比，能够直接的对隧道管工件的外压抗压情况进行检测，测得的数据更加准确，有效避免产品返修甚至报废情况的出现；同时该检测设备
具有较好的兼容性，能够对不同尺寸的隧道管进行检测。该检测设备与传统的试验台等复杂、昂贵的设备相比，其安装和操作更加简单快捷，同时使用方便，通过滑块结构有效避免了隧道管在检测过程中可能出现的变形问题；该结构也有效避免了因设备误差可能导致的测试结果不准确的情况，能够精准的对隧道管的外压进行测试。
附图说明
28.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本实用新型测试工装的结构示意图；
30.图2是本实用新型隧道管压力测试装置的结构示意图；
31.图3是本实用新型隧道管压力测试装置在使用时的结构示意图。
32.图中：1、承压构件；11、封头；12、端盖；13、承压段；2、压力检测件；3、增压接口；4、注水口；5、排气口；6、工件；7、滑块；8、活套法兰。
具体实施方式
33.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.下面结合附图对本实用新型的技术方案进行具体说明。
37.实施例1：
38.如图1所示，本实用新型提供了一种测试工装，包括承压构件1和压力检测件2，承压构件1内形成用于进行压力测试的测试腔，承压构件1的两端为封闭结构，压力检测件2位于承压构件1管壁上并能检测承压构件1内压力。
39.由于承压构件1内部存在测试腔，因此将需要进行外压检测的设备放置在该测试腔内即可，此时位于承压构件1上的压力检测件2可以实时检测测试腔内的压力值，从而帮
助判断待检测的设备的外压耐受情况是否符合设计要求。
40.在本实施例中，上述测试工装整体呈水平布置的条形结构，其侧壁上设置有增压接口3。
41.通过该增压接口3可以帮助对承压构件1内的压力值进行调整。
42.该测试工装在使用时，为了方便模拟隧道管的使用环境，可以向其测试腔内注入水等液体。具体的，承压构件1的侧壁上设置有注水口4和排气口5，注水口4和排气口5位于承压构件1的同一侧。
43.可以采用经注水口4向测试腔内注入水的方式来实现测试腔的初步加压处理，从而模拟隧道管的实际工况，方便对其进行外压测试。此时与注水口4位于同一侧的排气口5能够保证测试腔内能够注满水。
44.作为可选的实施方式，承压构件1包括封头11、端盖12和承压管，承压管包括至少一个承压段13，承压段13为管状结构且所有的承压段13首尾相接；封头11和端盖12分别位于承压管的两端。上述注水口4和排气口5均位于承压段13上。
45.上述承压管的长度可以根据承压段13的数量进行适应性调整，使得该测试工装能够满足多种不同规格的隧道管工件6的检测需求，具有成本低、兼容性好的优点。
46.作为可选的实施方式，承压段13的数量为至少两个，相邻的两个承压段13之间通过法兰密封连接。
47.通过法兰可以实现相邻的两个承压段13之间的密封连接，避免连接处漏水或泄压；同时该结构装卸方便快捷，具有低成本、高效率的优点。
48.具体的，上述承压段13呈中空圆柱状结构。为了保证连接部分的密封性，相邻的两个承压段13的连接处设置有o形圈。
49.作为可选的实施方式，端盖12通过法兰与承压管相连，并通过o型圈与承压管轴向密封；封头11通过法兰与承压管相连。
50.在使用时，为了避免端盖12处出现渗漏或泄压的情况，可以通过o型圈对端盖12部分进行重点密封处理。
51.实施例2：
52.如图2-3所示，本实用新型提供了一种隧道管压力测试装置，包括上述任一项所述的测试工装，待检测工件6位于测试腔内且待检测工件6的外周侧壁与承压构件1的内侧壁之间存在间隙。
53.该测试装置的内侧壁能与待检测工件6的外侧壁之间存在一定的间隙，通过该间隙能够实现对工件6外压的检测。
54.作为可选的实施方式，还包括滑块7，滑块7的数量为至少两个，所有的滑块7位于承压构件1内并能沿承压构件1的内侧壁滑动移动，待检测工件6能通过滑块7插入承压构件1内。
55.上述滑块7可以帮助托起工件6，保证工件6在检测过程中始终处于水平状态，同时也可以避免隧道管工件6因自重而在检测过程中变形，保证了隧道管的母线度。
56.具体的，上述滑块7可以是滑轮结构，该滑轮可以通过捆绑的方式固定在隧道管工件6上。
57.作为可选的实施方式，工件6的端部设置有活套法兰8，工件6通过活套法兰8与承
压构件1轴线方向上的一端固定连接。
58.工件6可以在活套法兰8的作用下固定在该承压构件1内，同时实现对工件6的密封，避免位于测试腔内的水进入工件6内影响检测结果的准确性。
59.作为可选的实施方式，承压构件1为管状结构且承压构件1轴线所在直线与水平面之间的夹角不超过5
°
。为了保证检测结果的准确性，同时避免隧道管工件6在检测过程中出现形变，需要尽可能的确保检测用的承压构件1处于水平或接近水平的状态。
60.具体的，一般需要保证上述承压构件1在使用时与水平面之间的夹角不超过4
°
，即在检测时，位于承压构件1内部的隧道管工件6的轴线与水平面之间的夹角也不超过4
°
。
61.上述隧道管压力测试装置可以根据待检测隧道管工件6的长度和尺寸进行灵活的装卸拼接，从而适应不同尺寸的隧道管结构。
62.实施例3：
63.下面以长度2000～10000mm，直径300～500mm的隧道管为测试对象，在测试压力0.4～0.5mpa的条件下对本实施例的使用方式进行说明：
64.(a)设计测试工装：
65.根据隧道管的长度对测试工装的规格进行设计，得到测试工装的装配图；
66.(b)装配：
67.根据上述装配图，选择合适数量和尺寸的承压段13，并对其进行装配得到上述测试工装，此时端盖12通过螺栓与承压段13固定连接，封头11部分能通过螺栓和o形圈实现密封；
68.(c)第一次加压：
69.打开注水口4、排气口5，同时关闭出水口和增压接口3，对承压构件1进行注水处理；当排气口5处有水溢出时，说明水已经注满，随后关闭排气口5、注水口4，并打开增压接口3进行缓慢增压，当压力表读数达到目标值时，停止增压，关闭增压接口3，进行保压；
70.(d)第一次保压：
71.在保压过程中，关注压力表读数是否有变化，如果在保压时间内，压力表读数保持不变，则外压测试工装的密封良好，可以进行后续工件6的外压测试；
72.(e)第一次卸压：
73.通过增压接口3将承压构件1内的水全部排出；
74.(f)隧道管安装：
75.通过底部滑块7将待检测的隧道管推入测试工装内，隧道管通过位于其端部的活套法兰8与承压构件1上的端盖12通过螺栓相连，两者的连接端部通过o形圈密封；
76.(g)第二次加压：
77.重复步骤c进行注水、加压，当加压到目标压力时，停止增压，关闭增压接口3，进行保压；
78.(h)第二次保压：
79.重复步骤d保压过程；
80.(i)第二次泄压：
81.此时完成检测过程，可以将位于承压构件1内的水通过排水管全部排出。
82.需要注意的是，上述步骤(a)中工装设计的原则是保证工装的可拆卸性、装配的便
捷性及密封性，一般承压段13由2～3段组成，每段长3000～4000mm，以满足不同长度管路的兼容性要求；
83.另外，通过步骤(b)装配得到的测试工装如图1所示；其中封头11与承压段13通过法兰连接，端面是通过o型圈进行轴向密封，相邻的两个承压段13通过法兰连接，端盖12与承压段132通过o型圈进行轴向密封并通过法兰连接；其中承压段13上设置有注水口4，排气口5、压力表接口以及增压接口3。
84.进一步的，步骤(c)中第一次加压过程中，可以先增压到目标压力的1/2值，观察该测试工装的各个接口处有无异常：如果无异常，再继续增压；如果出现渗漏情况，则需要对测试工装做进一步密封处理。
85.进一步的，步骤(d)中第一次保压过程中，如果压力有降低，但降低的值在0.02mpa以内，也默认此工装保压效果满足设计要求，同时需要在后续工件6的外压测试时考虑装置在空载时的压力降低值，进行补偿。
86.进一步的，步骤(f)过程中，需要将滑块7绑在待测隧道管上，其滑块7的大小以及多少与隧道管的直径及长度有关，只要保证滑块7的数量足够在外压测试过程中支撑隧道管使其保持水平，同时也不会影响隧道管，使其因重量过重而变形即可。
87.实施例4：
88.下面以长度为6000mm，内径320mm的5a06铝合金隧道管外压测试为例，该实施例中的测试压力为0.5mpa。
89.(a)设计测试工装：
90.承压段13设计为2段，每段长度3500mm，直径550mm；
91.(b)装配：
92.按照装配图进行液压测试工装的装配，其中端盖12与承压段13通过螺栓连接，测试工装的各个连接部分均通过o形圈进行密封，密封圈的压缩率控制在20％～27％之间；
93.(c)第一次加压：
94.打开注水口4、排气口5，同时关闭出水口、增压接口3，对承压构件1进行注水处理；当排气口5有水溢出时，说明水已经注满，关闭排气口5、注水口4，打开增压接口3进行缓慢增压，当压力表读数达到0.2mpa时，停止增压，观察各接口有无异常，检查后，继续增压到0.5mpa，关闭增压接口3，进行保压；
95.(d)第一次保压：
96.在0.5mpa下，保压30min，观察压力表读数有无变化，如果在保压时间内，压力表读数保持不变，则外压测试工装的密封良好，可以进行后续工件6的外压测试；
97.(e)第一次泄压：
98.通过增压接口3(此时作为排水口使用)将位于承压构件1内的水全部排出；
99.(f)隧道管安装：
100.将隧道管通过位于其底部2个滑块7推入测试工装内，此时隧道管端部有活套法兰8，隧道管通过该活套法兰8与端盖12螺栓相连并固定，两者的连接处通过o形圈进行密封；
101.(g)第二次加压：
102.重复步骤c进行注水、加压，当加压到0.5mpa时，停止增压，关闭增压接口3，进行保压；
103.(h)第二次保压：
104.在0.5mpa下，保压30min，观察并记录压力表读数；
105.(i)第二次泄压：
106.此时完成检测过程，可以将位于承压构件1内的水通过排水管全部排出。
107.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。