一种管件应力腐蚀试验装置及方法与流程

本发明属于应力腐蚀试验领域，具体涉及一种管件应力腐蚀试验装置及方法。

背景技术：

1、应力腐蚀现象广泛存在于长期暴露于大气、海洋或其他腐蚀性环境中的结构件上，在石油化工、海洋工程、核能发电等应用场景中，应力腐蚀是导致零件失效的重要因素之一，关键设备部件一旦因应力腐蚀破损或断裂容易造成严重的安全问题和巨大的经济损失。因此，在关键设备部件的选材和寿命预测评估中，应力腐蚀敏感性是一项非常关键的性能参数。目前，常规应力腐蚀性能测试方法包括u型弯曲试验、恒载拉伸试验、慢应变速率拉伸试验等，这些方法往往需要将试验材料制备为某种以片状试样为基础的标准试样，且需要对每个试样单独加载，加载过程的要求也较高，因此难以应用于批量管件的试验。而压塌法可以针对管件进行应力腐蚀测试，但是现有的压塌法试验装置同样难以实现多试样加载，难以满足需要进行批量测试的工程应用需求。因此，提供一种能够进行批量测试的管件应力腐蚀试验装置对于提高应力腐蚀测试效率具有较高的实用价值。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种管件应力腐蚀试验装置，提高批量应力腐蚀试验的效率。本发明还提供一种应力腐蚀试验方法。

2、根据本发明一个方面的实施例，提供一种管件应力腐蚀试验装置，包括旋转加载机构，所述旋转加载机构包括转轴和多个加载臂，所述多个加载臂一端连接于所述转轴，至少部分所述加载臂能够绕所述转轴旋转以提供加载载荷，相邻的所述加载臂之间设置有加载位，所述加载位设置有管件定位结构。

3、该管件应力腐蚀试验装置通过旋转加载的方式，能够对一个或多个管件进行压塌法应力腐蚀测试；在对多个管件进行同步试验时，能够进一步施加相同或不同的加载载荷，提高试验效率与试验参数的覆盖范围。

4、进一步地，在部分实施例中，每对相邻的所述加载臂之间设置有一个所述加载位，不同所述加载位相对所述转轴具有不同的径向距离。加载位设置在不同的径向距离上，一方面能够通过相同的加载转矩提供不同的加载载荷，实现试验装置的结构简化；另一方面能够通过加载臂不同的角位移识别不同加载位上试验件的失效顺序。

5、进一步地，在部分实施例中，还包括底座，所述旋转加载机构连接于所述底座，所述加载臂包括固定臂与主动臂，所述固定臂相对所述底座固定设置；所述管件应力腐蚀试验装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述主动臂相连并能够驱动所述主动臂相对所述固定臂摆动。

6、进一步地，在部分实施例中，所述加载臂还包括至少一个从动臂，所述至少一个从动臂沿所述主动臂的摆动方向设置在所述主动臂与所述固定臂之间，所述从动臂能够相对所述主动臂和所述固定臂摆动。主动臂能够通过加载件顺次推动各从动臂，从而仅需驱动主动臂就能够实现对多个加载位的同步加载。

7、进一步地，在部分实施例中，所述加载臂上设置有多个安装孔，所述安装孔用于安装所述管件定位结构，所述安装孔沿所述加载臂的长度方向排布。

8、进一步地，在部分实施例中，所述管件定位结构配置为凸出于所述加载臂设置的加载块，所述旋转加载机构通过所述加载块对待试验的管件施加载荷。通过设计加载块的形状与安装位置，能够适应不同规格的待试验的管件，并根据试验要求灵活地对载荷分布进行调整。

9、进一步地，在部分实施例中，该装置还包括角度测量机构，所述角度测量机构测量在应力腐蚀试验过程中所述加载臂的角位移。通过测量加载臂的角位移能够有效判断管件的应力腐蚀失效状态。

10、进一步地，在部分实施例中，该装置还包括角度测量机构，所述角度测量机构测量所述主动臂相对所述固定臂的角位移。对主动臂的角位移进行测量，能够根据角位移的大小判断失效管件的加载参数。

11、根据本发明另一个方面的实施例，提供一种管件应力腐蚀试验方法，该方法采用前述任一实施例中所提供的管件应力腐蚀试验装置。

12、进一步地，在部分实施例中，该方法包括以下步骤：提供多个试验管件，所述试验管件外径相同；将所述多个试验管件安装在多个所述加载位，使所述多个试验管件相对所述转轴具有不同的径向距离；通过所述加载臂对所述多个试验管件施加加载载荷；提供腐蚀试验环境，并测量试验过程中所述加载臂的角位移，以得到所述多个试验管件的应力腐蚀失效数据。

技术特征：

1.一种管件应力腐蚀试验装置，其特征在于，包括旋转加载机构，所述旋转加载机构包括转轴和多个加载臂，所述多个加载臂一端连接于所述转轴，至少部分所述加载臂能够绕所述转轴旋转以提供加载载荷，相邻的所述加载臂之间设置有加载位，所述加载位设置有管件定位结构。

2.根据权利要求1所述的管件应力腐蚀试验装置，其特征在于，每对相邻的所述加载臂之间设置有一个所述加载位，不同所述加载位相对所述转轴具有不同的径向距离。

3.根据权利要求1或2所述的管件应力腐蚀试验装置，其特征在于，还包括底座，所述旋转加载机构连接于所述底座，所述加载臂包括固定臂与主动臂，所述固定臂相对所述底座固定设置；所述管件应力腐蚀试验装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述主动臂相连并能够驱动所述主动臂相对所述固定臂摆动。

4.根据权利要求3所述的管件应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述加载臂还包括至少一个从动臂，所述至少一个从动臂沿所述主动臂的摆动方向设置在所述主动臂与所述固定臂之间，所述从动臂能够相对所述主动臂和所述固定臂摆动。

5.根据权利要求1或2所述的管件应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述加载臂上设置有多个安装孔，所述安装孔用于安装所述管件定位结构，所述安装孔沿所述加载臂的长度方向排布。

6.根据权利要求1或2所述的管件应力腐蚀试验装置，其特征在于，所述管件定位结构配置为凸出于所述加载臂设置的加载块，所述旋转加载机构通过所述加载块对待试验的管件施加载荷。

7.根据权利要求1或2所述的管件应力腐蚀试验装置，其特征在于，还包括角度测量机构，所述角度测量机构测量在应力腐蚀试验过程中所述加载臂的角位移。

8.根据权利要求3所述的管件应力腐蚀试验装置，其特征在于，还包括角度测量机构，所述角度测量机构测量所述主动臂相对所述固定臂的角位移。

9.一种管件应力腐蚀试验方法，其特征在于，采用如权利要求1至8中任一所述的管件应力腐蚀试验装置。

10.根据权利要求9所述的管件应力腐蚀试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
一种管件应力腐蚀试验装置，包括旋转加载机构，旋转加载机构包括转轴和多个加载臂，加载臂一端连接于转轴，其中至少部分加载臂能够绕转轴旋转以提供加载载荷，相邻的加载臂之间设置有用于安装试验管件的加载位。通过该试验装置，能够方便快捷地同时对多个试验管件进行应力腐蚀试验，提高试验效率，降低试验成本。本发明还提供一种管件应力腐蚀试验方法。

技术研发人员：鲍一晨,孟凡江,杨义忠,曹昱澎,杨晓蕾,石秀强,刘晓强,李荣博
受保护的技术使用者：上海核工程研究设计院股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7