[发明专利]一种围压作用下材料保温隔冷性能试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种围压作用下材料保温隔冷性能试验装置，其特征在于：竖直钢管（1）、钢管接头（2）、水平钢管（3）、外套钢管（4）、密封盘（5）、保温材料（6），内部测点（7），外部测点（8），油泵孔（9），出线孔（10），测温导线（11），压力表（12），出气孔（13），其中，竖直钢管（1）下端与钢管接头（2）上端连通，钢管接头（2）水平端与水平钢管（3）左端连通，水平钢管（3）穿过外套钢管（4）和密封盘（5），水平钢管（3）与外套钢管（4）以及密封盘（5）圆心均在同一点上，密封盘（5）位于外套钢管（4）左右侧两端面，保温材料（6）固定在外套钢管（4）内的水平钢管（3）外表面，内部测点（7）直接布置在外套钢管（4）内的水平钢管（3）外表面二个相对位置处，外部测点（8）布置在与内部测点（7）对应位置处的保温材料（6）外表面上，测温导线（11）分别与内部测点（7）和外部测点（8）相连并从出线孔（10）穿出，油泵孔（9）、出线孔（10）、压力表（12）、出气孔（13）均布置在外套钢管（4）顶端；

试验方法如下：

步骤一：事先确定出水平钢管（3）外表面测点1#、2#的布设位置，测点1#、2#的布设位置后期必须处于外套钢管（4）内，将二根测温导线（11）分别布置在测点1#和2#位置处，并利用测试仪器检查二根测温导线（11）能否正常工作，检查完成确保正常工作后，再用胶带将二根测温导线（11）固定在水平钢管（3）外表面上；

步骤二：再通过计算确定出水平钢管（3）穿入外套钢管（4）的起始端位置和终止端位置，并在起始段位置至终止段位置范围内将保温材料（6）固定在水平钢管（3）外表面上，保温材料（6）与水平钢管（3）外表面直接接触；

步骤三：根据水平钢管（3）外表面布设的测点1#、2#的位置，确定出保温材料（6）外表面测点3#、4#的布置，其中测点1#和3#在垂直投影方向上处于一条直线上，测点2#和4#在垂直投影方向上处于另一条直线上；再取二根测温导线（11）分别布置在测点3#和4#位置处，并利用测试仪器检查二根测温导线（11）能否正常工作，检查完成确保正常工作后，再用胶带将二根测温导线（11）固定在保温材料（6）外表面上；

步骤四：再在水平钢管（3）与保温材料（6）直接接触的范围内分两次各涂抹一层沥青以确保试验过程中围压油不会渗入到保温材料（6）上；

步骤五：待沥青硬化后将水平钢管（3）穿入外套钢管（4）内，并将上述四根测温导线（11）从出线孔（10）中穿出，再在外套钢管（4）左右侧两端面套上密封盘（5），外套钢管（4）与密封盘（5）通过电焊焊接封死固定，调整好位置确保水平钢管（3）与保温材料（6）直接接触的范围穿入在外套钢管（4）内，然后将水平钢管（3）与密封盘（5）通过电焊焊接封死固定；

步骤六：采用钢管接头（2）将竖直钢管（1）和水平钢管（3）连通在一起，连通后竖直钢管（1）垂直向上，水平钢管（3）水平；

步骤七：拧开出气孔（13），用高压管将油泵与油泵孔（9）相连通，开始向外套钢管（4）内施加围压，待出气孔（13）有油溢出时，迅速拧紧出气孔（13）；

步骤八：继续向外套钢管（4）施加围压，待压力表（12）上指针达到实验方案设计值时，稳住围压保持不变；

步骤九：采用液氮给酒精降温至设计温度，然后将降温后的酒精沿竖直钢管（1）倒入，降温后的酒精将沿着竖直钢管（1）、钢管接头（2）、水平钢管（3）方向依次流淌，并在水平钢管（3）右端位置用木桶接住流淌过来的降温后的酒精，实时测量内部测点（7）和外部测点（8）的温度随时间变化规律；

步骤十：降温后的酒精不断地向竖直钢管（1）倒入，直到内部测点（7）温度与外部测点（8）温度达到相同时停止，同时卸掉围压，试验结束；

步骤十一：分析整理试验数据，比较测点1#和测点3#温度达到一致时所需要的时间，测点2#和测点4#温度达到一致时所需要的时间，根据温度达到一致时所需时间的长短，用以判断保温材料（6）的保温隔冷效果。

2.根据权利要求1所述的一种围压作用下材料保温隔冷性能试验装置，其特征在于，竖直钢管（1）直径160mm，厚度20mm，高度200mm，最下端开丝。

3.根据权利要求1所述的一种围压作用下材料保温隔冷性能试验装置，其特征在于，钢管接头（2）直径160mm，厚度20mm，上端和水平端均开丝。