[发明专利]一种端面密封薄壁钢管静水压检测方法

权利要求书

1.一种端面密封薄壁钢管静水压检测方法，使用设备是端面密封钢管静水压试验机：包括试验机本体、液压系统、水压系统和电控系统；

一种端面密封薄壁钢管静水压检测方法，其特征包括下列步骤：

(1)进管、预夹紧

试压薄壁钢管(11)进入水压工位后，先用托辊装置(5)把试压薄壁钢管(11)抬升，使试压薄壁钢管(11)的中心线与水压试验机本体的中心线相一致，然后由液压马达(13)带动副试压头装置(4)朝一侧管端前进，至适当位置后用插板(10)、第一组拉力柱(32)和第二组拉力柱(33)、定位半螺母(34)实现锁紧定位；这时主体(1)的两个侧液压缸的活塞杆伸出，带着主液压缸(9)的柱塞(36)向前行走，同时主液压缸(9)快速充油，主试压头本体(19)碰到试压薄壁钢管(11)的管端并顶推着试压薄壁钢管(11)继续向前行走，直至试压薄壁钢管(11)的另一管端靠紧副试压头本体(40)，第一密封平垫(29)和第二密封平垫(46)对试压薄壁钢管(11)的两个管口端面进行低压预紧密封，达到对管口密封的效果；

(2)充水

打开低压充水阀(14)，向试压薄壁钢管(11)内充入低压水，同时打开放气阀(41)以排出试压薄壁钢管(11)内的空气；当排气完毕，立即关闭放气阀(41)，封闭排气及卸压口(47)，同时关闭低压充水阀(14)；

(3)加压

启动高压充水泵，开始向试压薄壁钢管(11)内补水加压；与此同时，主液压缸(9)的内压力在比例溢流阀的控制下随试压薄壁钢管(11)内水的压力的增加而同步加压，以便保证试压薄壁钢管(11)两个管口端面分别与主试压头本体(19)和副试压头本体(40)上的第一密封平垫(29)和第二密封平垫(46)实现压紧密封，以确保试压过程中不发生泄漏现象；

对此段试压薄壁钢管(11)，采用端面密封方式进行静水压试验，静水压试验压力计算公式为：

式中：p_水-静水压试验压力，MPa；

S-静水压试验的许用环向应力，Mpa；

D-试压薄壁钢管的规定外径，mm；

t-试压薄壁钢管的规定壁厚，mm；

K-密封平垫材料在操作情况下的特性值，即试压状态下的特性值；对橡胶等软弹性材料，取K＝0.5；

n-安全系数，与密封平垫的材料性质有关；软密封垫时n＝1.1；硬密封垫时n＝1.2；

软密封垫采用软弹性材料，硬密封垫采用金属垫片；

根据试压薄壁钢管(11)的规格、试验要求以及试验用第一密封平垫(29)和第二密封平垫(46)的材料性质，将各参数代入该计算公式，即可确定出试压薄壁钢管(11)在端面密封条件下的静水压试验压力值；当计算的试验压力不是0.1Mpa的整数倍时，计算结果应修约或圆整到最邻近的0.1Mpa；

对静水压试验压力的计算结果进行数值修约或圆整时，应遵循“只前入不后舍”，即“只入不舍”的原则；

(4)稳压

当试压薄壁钢管(11)内水的压力达到规定试验压力值后，关闭高压水泵并稳压一定时间，稳压时间要达到试验规定要求；稳压时间可用时间继电器调定；

(5)卸压、排水、出管

稳压时间达到规定试验要求后，打开放气阀(41)，接通排气及卸压口(47)，开始对试压薄壁钢管(11)内的高压水进行卸压；与此同时，主液压缸(9)的内压力也通过一单向节流阀慢慢减压；当试压薄壁钢管(11)内的压力完全释放后，主液压缸(9)的柱塞(36)在两个侧液压缸后退时带着主压头行走装置的支撑框架(20)回退，使主试压头本体(19)与试压薄壁钢管(11)的管口端面相脱离；若不能脱离，可启用夹紧装置(6)抱紧试压薄壁钢管(11)，以便于拔出主试压头本体(19)和副试压头本体(40)；松开插板(10)，后退副试压头装置(4)；当主试压头装置(2)、副试压头装置(4)退回到限定位置后，启动托辊装置(5)，将试压薄壁钢管(11)放置到试压之前的原始位置，待试压薄壁钢管(11)内的水全部排尽，将已试验过的薄壁钢管(11)送出试压工位。

2.根据权利要求1所述的一种端面密封薄壁钢管静水压检测方法，其特征在于：所述的硬密封垫采用紫铜或铅，所述的软密封垫采用橡胶或聚氨酯材料。

3.根据权利要求1所述的一种端面密封薄壁钢管静水压检测方法，其特征在于：所述的试压薄壁钢管(11)的长度为8～12.5米。

4.根据权利要求1所述的一种端面密封薄壁钢管静水压检测方法，其特征在于：所述的试压薄壁钢管(11)的径厚比应大于20。