[发明专利]一种高压管裂纹动态检测实验装置及实验方法

说明书

本发明涉及一种高压管裂纹动态检测实验装置及实验方法，属管材裂纹检测技术领域。本发明在高压管疲劳试验过程中，通过滑动头上的探测摄像头对高压液体作用下、高压管弯直运动时的裂纹萌生和扩张状况进行实时检测；通过定点摄像头实时检测高压管表面裂纹萌生和扩展状况，由此为研究高压管的失效机理提供了理论依据；解决了现有试验件卸压后，因试验件受载变小，裂纹尖端将会闭合，致使获得的数据结果会比实际值略小，进而无法研究高压管表面裂纹的萌生、扩展过程，无法更深一步的了解高压管的失效机理的问题，本发明通过滑动头和动力头的同步动作；提高了数据采集的准确性，对研究高压管的失效机理具有积极的意义。

技术领域

本发明涉及一种高压管裂纹动态检测实验装置及实验方法，属管材裂纹检测技术领域。

背景技术

石油工业管道中常见的裂纹缺陷一般分为三种，即应力腐蚀裂纹、氢致裂纹和疲劳裂纹三种。这些裂纹缺陷的分布主要以纵向为主，管道中一旦产生裂纹，高压管内流体压力很高，管道承受很大的压力，因此裂纹很容易快速扩展，最终导致管壁开裂。由于管道裂纹分布的几何特性，使得管道的裂纹检测技术不同于腐蚀缺陷检测技术，而是变得更为复杂。目前常规高压管裂纹检测的试验中，高压管承受内压和弯矩，通过高压管的不断弯曲校直来模拟高压管的工作状态，最终达到疲劳失效。当高压管表面裂纹刺穿时，即卸压停止实验。用光学镜头或者电子显微镜来观察和反演失效处的裂纹信息，以此来研究高压管的失效机理。但是试验件卸压后，试验件受载变小，裂纹尖端将会闭合，获得的结果会比实际值略小，致使无法研究高压管表面裂纹的萌生，扩展过程，进而无法更深一步的了解高压管的失效机理，并且现有的试验装置很难在实验进行的情况下读取动态裂纹的信息；因此，有必要设计检测实验装置及方法，以在高压管爆裂之前，对高压管表面微裂纹的萌生、表面裂纹的扩展情况进行实时探测；并对动态裂纹信息进行数据读取。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种在常规高压管疲劳检测试验中，不仅可对高压管爆裂之前对高压管表面微裂纹的萌生、表面裂纹的扩展情况进行实时探测；并对动态裂纹信息进行同步读取的高压管裂纹动态检测实验装置及实验方法。

本发明的技术方案是：

一种高压管裂纹动态检测实验方法；其特征在于：它包括以下步骤：

1）、首先将高压管安装在高压管裂纹动态检测实验装置上，其中，高压管的底部穿过动力头和滑动头安装在夹紧座上，同时旋转手轮将高压管夹紧；

2）、高压管夹紧后，将高压管的底部与柱塞泵连通，然后启动柱塞泵将高压液体注入高压管内，当高压管的高压液体达到设定值后，关闭柱塞泵；

3）、上述准备完成后，启动液压缸，液压缸即可通过动力头推、拉动高压管沿弧形挡板做往复弯直疲劳运动；

4）、高压管沿弧形挡板做往复弯直疲劳运动的同时，电机启动，通过升降滑板带动滑动头沿高压管上下滑动；

5）、滑动头沿高压管上下滑动的过程中，滑动头上的探测摄像头对高压液体作用下，高压管弯直运动时的裂纹萌生和扩张状况进行实时检测；同时，定点摄像头实时检测高压管表面裂纹萌生和扩展状况；

6）、探测摄像头、定点摄像头将采集的视频数据上传计算机；计算机即可通过成像技术提取裂纹萌生和扩展的路径，以及扩展速率等相关参数；以此为研究高压管的失效机理提供理论依据。

所述的高压管裂纹动态检测实验装置，它由检测台架、装配架、液压缸、柱塞泵和安装固定座构成，检测台架的一侧设置有装配架；装配架呈L型，装配架上端一侧倾斜状固定安装有液压缸，液压缸的活塞杆端头固装有动力头，动力头下方的装配架上固装有安装固定座，安装固定座下方一侧的装配架上固装有柱塞泵；安装固定座上方对应的装配架上固装有弧形挡板。