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摘要:該文介紹了一種機械管道強度檢測裝置，闡述了該裝置的結構組成、設計原理、裝置的檢測過程以及兩種實施方法思路。該裝置涉及了石油化工領域，具體來說，是一種用于石油化工類的機械管道強度大小的檢測裝置。該裝置不同于傳統上的采用壓板來夾緊管道從而測試管道強度的方式，該類方法擁有檢測精度高、數值受人力使用因素的影響較小、固定效果好的優點。

關鍵詞:石油化工;管道;強度檢測

管道的用途很廣泛，主要用在長距離輸送石油和天然氣、給水、排水、供熱、供煤氣、等各種工業裝置中［1］。管道材料根據溫度、壓力以及輸送介質的不同往往分為以下幾類:一是碳鋼類;二是普通低合金鋼類;三是合金鋼類;四是不銹鋼類;五是有色金屬鋼類;六是非金屬類;七是襯里鋼管類［2］。化工類管道的類別多，因此對于管道的選取十分重要。管道的特點是:相互之間有聯系，且相互影響，長細之間的比例較大，很容易失衡，受力情況復雜;組分很多，各自有不同的特點和技術要求［3］。所以生產出的石油化工機械管道其強度都各有不同。在企業面臨選擇不同廠家的石油化工機械管道時，需要進行強度檢測以及試壓，試壓是檢驗管道工程質量和保證管道安全運行的重要手段，也是提高管道輸送量的依據［4］，現有技術中大多簡單的采用壓板來夾緊管道，測試管道強度，但此類方法存在檢測精度不高、數值受人力使用因素的影響較大、固定不足等缺點。該裝置提供了一種新的方法來解決上述背景中出現的技術問題。

1裝置結構

包括檢測裝置外殼，檢測裝置外殼一側設有啟動開關，檢測裝置外殼內部設有檢測機構，檢測機構包括液壓室，液壓室內部設有液壓管，液壓管貫穿液壓室，液壓管上設有液壓泵，液壓管位于液壓泵的輸入端，液壓泵通過啟動開關與外部電源電性連接，液壓泵兩側對稱設有壓力管，壓力管位于液壓泵的輸出端，壓力管上設有液壓缸，液壓缸與壓力管相連通，液壓缸內部設有壓力表，壓力表上設有限位塊，限位塊與液壓缸內壁相連接，限位塊上設有液壓活塞，液壓活塞貼合與液壓缸內壁，液壓活塞上設有壓力桿，壓力桿貫穿液壓活塞，壓力桿上設有壓力墊片，壓力墊片上設有管道樣品，管道樣品下對稱設有彎曲傳感器，彎曲傳感器與啟動開關電性連接，管道樣品兩側對稱設有固定桿，固定桿與檢測裝置外殼內壁相連接。液壓缸外圍設有固定架，固定架內部設有固定孔，液壓缸通過固定孔與固定架相連接。檢測裝置外殼上設有水平尺，水平尺上設有壓力彈簧。固定桿外圍對稱設有固定支架。檢測裝置外殼內部另設有監控攝像頭，監控攝像頭與外部顯示屏幕電性連接。檢測裝置外殼下設有底座。

2實施方案結合附圖以及具體實施方式，對裝置做出進一步的描述。

2.1實施方案例一

請參閱圖1～圖4，該裝置包括檢測裝置外殼，檢測裝置外殼一側設有啟動開關，檢測裝置外殼內部設有檢測機構，檢測機構包括液壓室，液壓室內部設有液壓管，液壓管貫穿液壓室，液壓管上設有液壓泵，液壓管位于液壓泵的輸入端，液壓泵通過啟動開關與外部電源電性連接，液壓泵兩側對稱設有壓力管，壓力管位于液壓泵的輸出端，壓力管上設有液壓缸，液壓缸與壓力管相連通，液壓缸內部設有壓力表，壓力表上設有限位塊，限位塊與液壓缸內壁相連接，限位塊上設有液壓活塞，液壓活塞貼合與液壓缸內壁，液壓活塞上設有壓力桿，壓力桿貫穿液壓活塞，壓力桿上設有壓力墊片，壓力墊片上設有管道樣品，管道樣品下對稱設有彎曲傳感器，彎曲傳感器與啟動開關電性連接，管道樣品兩側對稱設有固定桿，固定桿與檢測裝置外殼內壁相連接。通過上述方案，設置啟動開關，按下啟動開關后液壓泵得電，液壓泵得電后通過液壓管將液壓室內的液壓油進行吸入，再通過壓力管進入液壓缸內，液壓缸內的液壓活塞在液壓油的作用下進行移動，液壓活塞帶動壓力桿進行移動時，會對管道樣品通過一個壓力令固定桿達到固定管道樣品的目的，隨著壓力管承受的壓力不斷增加，管道樣品會到達其所能夠達到的抗彎極限，進而管道樣品發生彎曲，這時彎曲傳感器感應到管道樣品彎曲后會通過啟動開關令液壓泵進行斷電，液壓泵停止，這時只需要觀察壓力表顯示的壓力即可得出管道的強度(美國標準ASME31.8規定允許的管道變形(含彈性變形)為2%;加拿大標準CSAZ662規定允許的管道塑形變形是2.5%［5］，可利用該標準的壓力值以核算測得壓力是否達到標準)。

2.2實施方案例二

請參閱圖1～圖4，液壓缸外圍設有固定架，固定架內部設有固定孔，液壓缸通過固定孔與固定架相連接，檢測裝置外殼上設有水平尺，水平尺上設有壓力彈簧，固定桿外圍對稱設有固定支架，檢測裝置外殼內部設有監控攝像頭，監控攝像頭與外部顯示屏幕電性連接，檢測裝置外殼下設有底座。通過設置固定架，通過固定孔得以固定液壓缸的目的，通過設置水平尺，可以清楚的看到管道樣品是否彎曲，令壓力彈簧達到緩沖水平尺的目的，通過設置固定支架，固定支架得以固定固定桿的目的，通過設置監控攝像頭，可以通過監控攝像頭在外部顯示屏幕上觀察管道樣品的情況，通過設置底座，達到便于放置裝置的目的。

2.3實施方案總結

在實際應用時，設置啟動開關，按下啟動開關后液壓泵得電，液壓泵得電后液壓管將液壓室內的液壓油進行吸入，在壓力管進入液壓缸內，液壓缸內的液壓活塞在液壓油的作用下進行移動，液壓活塞帶動壓力桿進行移動時，會對管道樣品通過一個壓力，令固定桿達到固定管道樣品的目的，隨著壓力管承受的壓力不斷增加，管道樣品會到達其所能夠達到的抗彎極限，進而管道樣品發生彎曲，這時彎曲傳感器感應到管道樣品彎曲后會啟動開關令液壓泵進行斷電，液壓泵停止，這時只需要觀察壓力表顯示的壓力即可得出管道的強度，通過設置固定架，通過固定孔得以固定液壓缸的目的，通過設置水平尺，可以清楚的看到管道樣品是否彎曲，令壓力彈簧達到緩沖水平尺的目的，通過設置固定支架，固定支架得以固定固定桿的目的，通過設置監控攝像頭，可以通過監控攝像頭在外部顯示屏幕上觀察管道樣品的情況，通過設置底座，達到便于放置裝置的目的。

3結語

該裝置適用于化工生產的各種管道設備，使管道的壓力測試的方式更為自動化、現代化，減少由人工操作帶來的誤差。而且作為自動化儀器，相對于人的手工操作可能帶來安全事故的缺點，該裝置具有防止由于人口操作失誤帶來的安全隱患的優點。在該裝置投入生產使用后，將會降低經濟投入成本、提高安全系數以及節約時間成本。另外該裝置不局限于選取管道，也可適用于管道強度壓力的質量檢測。

參考文獻

［1］施云慶，朱明彥．新型局部加強高壓管道幾何結構優化設計［J］．現代機械，2012(3):49－50，54．

［2］姜存華．化工管道材料的選用［J］．化工設計通訊，2020(7):69－70．

［3］張雯，蔣宏業，謝金偉．天然氣輸氣壓力對管道的影響分析［J］．中國化工貿易，2018(34):17．

［4］劉玉卿，張振永，趙子峰．較高設計系數管道高強度試壓方案的設計與應用．油氣儲運，2015，34(5):557－561．

［5］蔡亮．管道高強度試壓技術和標準現狀綜述［J］．全面腐蝕控制，2018(11):1－5，81．

作者：冷俊楊 單位：中北大學