[发明专利]脐带缆侧向挤压能力测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种脐带缆侧向挤压能力测试装置，包括加载机构、接触面板及测试机构；加载机构包括拉伸试验机及拉伸试验控制器；接触面板包括上部夹具及下部夹具，上部夹具及下部夹具相向设置，上部夹具设于下部夹具的上方，上部夹具能够在拉伸试验机的驱动下上下移动，并与下部夹具配合向脐带缆试样施加侧向挤压力；测试机构包括位移‑力测试器及游标卡尺，位移‑力测试器用于实时采集侧向挤压力及脐带缆试样的位移以生成“位移‑力”曲线，游标卡尺用于对脐带缆试样进行测量处理。本发明还公开了一种基于脐带缆侧向挤压能力测试装置的脐带缆侧向挤压能力测试方法。采用本发明，可实现对侧向挤压能力的有效测试，完善脐带缆的测试和评价体系。

技术领域

本发明涉及脐带缆制造技术领域，尤其涉及一种脐带缆侧向挤压能力测试装置及一种基于脐带缆侧向挤压能力测试装置的脐带缆侧向挤压能力测试方法。

背景技术

水下生产系统作为深水油气田的一种重要开发模式，是一种海洋石油天然气资源开发的新技术。水下生产系统通过水下井口、部分或全部放置在海底的水下生产设施以及海底管线，将采出的油、气、水多相或单相流体回接到附近水下、水面或陆上依托设施，实现海上油气田的开发。

脐带缆是电缆(电力动力缆或信号缆)、光缆(单模或多模光缆)、液压或化学药剂管(钢管或软管)组合而成的复杂电缆，被称为海上油气田开发的“生命线”。在海洋油气开发中，脐带缆主要用于为水下阀门执行器提供液压动力通道，为控制盒和电动泵等提供电能，为水下设施和油井提供遥控及监测数据传输通道，以及为油井提供所需流体(如甲醇和缓蚀剂等化学药剂)，因此，脐带缆对水下生产系统的实施非常重要。

目前，我国开展了脐带缆的设计、制造等研究工作，逐步掌握了水下脐带缆的设计和制造能力，但在脐带缆的测试和评定方面，尚未形成系统的测试和评价体系。而现有技术中关于脐带缆测试方面的研究工作主要集中于脐带缆的弯曲刚度、抗拉强度、拉弯组合荷载的测试，而对于脐带缆的其他性能，如侧向挤压能力等测试项目的研究则不完善。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单的脐带缆侧向挤压能力测试装置及操作简便的脐带缆侧向挤压能力测试方法，可实现对侧向挤压能力的有效测试。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种脐带缆侧向挤压能力测试装置，包括加载机构、接触面板及测试机构；所述加载机构包括拉伸试验机及用于控制所述拉伸试验机的拉伸试验控制器，所述拉伸试验机用于驱动所述接触面板向脐带缆试样施加侧向挤压力；所述接触面板包括设于所述拉伸试验机上的上部夹具及下部夹具，所述上部夹具及下部夹具相向设置，所述下部夹具用于承载所述脐带缆试样，所述上部夹具设于所述下部夹具的上方，所述上部夹具能够在所述拉伸试验机的驱动下上下移动，并与所述下部夹具配合向所述脐带缆试样施加侧向挤压力；所述测试机构包括位移-力测试器及游标卡尺，所述位移-力测试器用于实时采集侧向挤压力及所述脐带缆试样的位移以生成“位移-力”曲线，所述游标卡尺用于对所述脐带缆试样进行测量处理。

作为上述方案的改进，所述上部夹具及下部夹具均包括左侧夹具及右侧夹具，所述左侧夹具及右侧夹具相互连接以形成“V”型结构。

作为上述方案的改进，所述左侧夹具及右侧夹具之间的夹角为120-150°。

作为上述方案的改进，所述上部夹具及下部夹具与所述脐带缆试样的接触面上均设有应变片，所述应变片与所述拉伸试验控制器连接，所述拉伸试验控制器实时采集所述应变片上的侧向挤压力。

作为上述方案的改进，所述上部夹具及下部夹具均通过定位环固定于所述加载机构上。

作为上述方案的改进，所述定位环为矩形环，且所述矩形环的四个拐角为弧形过渡。