[实用新型]埋地弯管内压-温差共同作用下应力与位移测量装置

说明书

本实用新型涉及埋地弯管内压‑温差共同作用下应力与位移测量装置，属于测量技术领域。该装置包括箱体框架、测试管道系统、土壤载荷加载系统、加热‑测温系统、加压‑测压系统、应力测试系统、位移测量系统，测试管道系统的弯管测试段设置在箱体框架内，测试管道系统内填充有加热介质，箱体框架内填设有土体，土壤载荷加载系统设置在箱体框架内且位于土体上方，加热‑测温系统、加压‑测压系统均与测试管道系统的腔体连通，应力测试系统、位移测量系统均与测试管道系统连接。本实用新型可解决埋地弯管应力与位移变化难以测量的问题，能为埋地弯管的破坏原因分析提供实验依据。

技术领域

本实用新型涉及埋地弯管内压-温差共同作用下应力与位移测量装置，属于测量技术领域。

背景技术

在内压和温差的共同作用下，由于埋地弯管附近的土壤抗力不足以锚固弯管两侧的直管，导致直管会发生位移。相对而言，弯管比同规格的直管具有更大的柔性，加之受土壤约束作用，弯管两侧直管因受内压和温度的变化，其产生的位移及应力向弯管集中，弯管因此会产生显著变形并承受应力，严重威胁埋地管道安全，尤其对于有局部缺陷的埋地管道，轻则截面变形，重则会产生裂缝，发生泄露事故。

如今，对埋地管道，特别是受内压和温差共同作用下埋地弯管与土体间的相互作用试验研究并不多，研究者更愿意利用软件来做模拟仿真。但是由于建模时的简化，使得结果的准确性及真实性需在试验模型中得到验证甚至修正，因此试验模拟是埋地弯管受内压和温差共同作用下与土体间的相互作用研究工作中必不可少的一环。

实用新型内容

为了解决现有内压和温差的共同作用下，埋地弯管组合应力与位移测量的不足，本实用新型提供埋地弯管内压-温差共同作用下应力与位移测量装置，本实用新型结构简单，拆卸方便，可以在实际运用过程中考虑埋地弯管的角度、方位、壁厚、埋深及温差等多种因素对弯管应力及位移变化特性的影响规律，能够实时监测埋地弯管的应力与位移变化情况，可解决埋地弯管应力与位移变化难以测量的问题，能为埋地弯管的破坏原因分析提供实验依据。

本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是：

埋地弯管内压-温差共同作用下应力与位移测量装置，包括箱体框架1、测试管道系统、土壤载荷加载系统、加热-测温系统、加压-测压系统、应力测试系统、位移测量系统，测试管道系统的弯管测试段设置在箱体框架1内，测试管道系统内填充有加热介质，箱体框架1内填设有土体，土壤载荷加载系统设置在箱体框架1内且位于土体上方，加热-测温系统、加压-测压系统均与测试管道系统的腔体连通，应力测试系统、位移测量系统均与测试管道系统连接。

所述测试管道系统包括弯管2、直管Ⅰ3和直管Ⅱ4，直管Ⅰ3和直管Ⅱ4分别固定设置在弯管的两端，直管Ⅰ3和直管Ⅱ4分别向外穿过箱体框架1的相邻两个侧板，直管Ⅰ3和直管Ⅱ4的端头均固定设置有法兰，弯管、直管Ⅰ3、直管Ⅱ4和法兰形成密闭介质腔体。

进一步地，所述加热-测温系统包括温度控制仪5、温度传感器6和加热电阻丝，加热电阻丝设置在密闭介质腔体内且靠近直管Ⅰ3的端头，温度传感器6的探头设置在密闭介质腔体内且靠近直管Ⅱ4的端头，加热电阻丝与温度控制仪5电连接，温度传感器6通过数据线与温度控制仪5连接。

所述加压-测压系统包括压力传感器7、试压泵8，压力传感器7的探头设置在密闭介质腔体内且靠近直管Ⅰ3的端头，直管Ⅱ4的底部开设有注介口，试压泵8的试压介质管通过注介口与密闭介质腔体内连通。

所述箱体框架1包括左侧板、右侧板、前侧板、后侧板和底板，左侧板、右侧板、前侧板、后侧板设置在底板四条边上方，左侧板、右侧板、前侧板、后侧板和底板形成长方体箱体，左侧板上开设有管孔Ⅰ，前侧板上开设有管孔Ⅱ，直管Ⅰ3向外穿过左侧板的管孔Ⅰ，直管Ⅱ4向外穿过左侧板的管孔Ⅱ。