測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置的製作方法

2023-07-14 15:08:21 2

本實用新型涉及城鎮供熱管道切向剪切強度的試驗技術領域，特別是涉及一種測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置。

背景技術：

城鎮供熱管網大多採用預製直埋保溫管，是由鋼管、聚氨酯硬質泡沫保溫層和高密度聚乙烯外護管緊密結合而成的預製保溫管，由於其安裝方便，保溫效果好，成本低，能源浪費較低，得到了廣泛的應用，節約了大量的能源，提高了能源利用率。

保溫管道由於由多層結構複合而成，需對其進行質量檢測，主要是切向剪切強度，切向剪切強度主要是各複合層間沿管道軸向的剪切強度。目前，大多數檢測、認證部門通過實驗室模擬試驗的方法來滿足預製直埋保溫管道切向剪切強度性能試驗，大多數檢測單位將工作鋼管一端固定在支架上，在試驗段中部安裝一根杆，在利用萬能試驗機使以切向壓力，裝夾複雜，容易在裝夾過程中對切向方向上的試樣產生損壞，而且萬能試驗機結構複雜，價格昂貴，佔地面積較大，不便移動，不適用於現場檢測使用，且只能做常溫的切向剪切強度，不能完成高溫老化處理（140℃時）後的切向剪切強度的檢測，且其試驗結果與現場試驗的實際情況仍存在一定的差異性，現有的現場檢測大多需要使用試驗裝夾，而現有的試驗裝夾結構繁瑣，成本較高，操作難度較大，裝夾精度要求高。

技術實現要素：

本實用新型提供一種結構簡單，操作便捷，檢測成本低，便於現場和實驗室使用的測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置。

要解決的技術問題是：現有的現場試驗的裝夾結構繁瑣，成本高，操作難度大，實驗室模擬試驗不能準確反映現場實際情況，且檢測設備結構複雜、價格昂貴。

為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案：

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，包括套設在試樣管道外側的外抱瓦、分別設置在外抱瓦兩端的夾固裝置和扭力裝置，所述外抱瓦兩端側壁上分別沿外抱瓦軸向開設有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的數量分別為兩個，相對設置；所述夾固裝置包括夾固在試樣管道保溫層外側的內抱瓦和設置在內抱瓦上的第一限位杆，所述第一限位杆數量為兩個，沿外抱瓦圓周相對設置，第一限位杆一端固定在內抱瓦外側壁上，另一端卡固在相應的第一凹槽內，第一限位杆與內抱瓦軸向垂直設置；所述扭力裝置包括卡固在第二凹槽內的第二限位杆和設置在第二限位杆上的連接件，所述第二限位杆與外抱瓦軸向垂直設置，所述連接件另一端與扭矩扳手連接。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述外抱瓦包括上下對應設置的兩片通長的弧形板，兩弧形板之間通過螺栓緊固。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述外抱瓦的內徑為試樣管道外徑的2-3倍。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述外抱瓦採用7-10mm厚的鋼板製成。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述內抱瓦包括上下對應設置的兩片弧形的固定夾片，兩固定夾片之間通過螺栓緊固。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述固定夾片採用2.8-9mm厚的鋼板製成。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述第一限位杆對稱設置在兩固定夾片的中部。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述第一凹槽的深度為固定夾片長度的1/4-1/2。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述連接件為內六角扳手，一端垂直焊接固定在第二限位杆的中部，另一端與扭矩扳手連接。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置，進一步的，所述扭矩扳手為指針式或數顯式扭矩扳手。

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置與現有技術相比具有如下有益效果：

本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置有內抱瓦和外抱瓦組成，結構簡單，製作方便，成本較低；內抱瓦固定試樣保溫層，通過扭轉外抱瓦另一端連接的扭矩扳手，即可實現切向剪切強度的測試，操作便捷，裝夾精度高，測試結果準確率高；本實用新型適用於室溫和高溫試樣的切向剪切強度的試驗檢測，不受試樣本身條件的限制，使用範圍更廣泛；本實用新型試驗裝置體積小，便於移動，檢測速度快，檢測成本低，可廣泛應用於現場和實驗室的檢測。

下面結合附圖對本實用新型的測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置的左視圖；

圖3為扭力裝置的結構示意圖；

圖4為夾固裝置的左視圖；

圖5為夾固裝置的俯視圖；

圖6為本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的使用狀態正視圖；

圖7為本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的使用狀態俯視圖。

附圖標記：

1-外抱瓦；11-弧形板；14-第一凹槽；15-第二凹槽；2-夾固裝置； 21-內抱瓦；211-固定夾片；22-第一限位杆；3-扭力裝置；31-第二限位杆；32-連接件；33-扭矩扳手；4-試樣管道；41-工作鋼管；42-保溫層。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置包括套設在試樣管道4外側的外抱瓦1、分別設置在外抱瓦1兩端的夾固裝置2和扭力裝置3，外抱瓦1包括上下對應設置的兩片通長的弧形板11，兩弧形板11之間通過螺栓緊固，外抱瓦1的內徑為試樣管道4外徑的2-3倍，外抱瓦1採用7-10mm厚的鋼板製成，外抱瓦1兩端側壁上分別沿外抱瓦1軸向開設有第一凹槽14和第二凹槽15，第一凹槽14和第二凹槽15的數量分別為兩個，沿外抱瓦1圓周相對設置在兩弧形板11的中部；如圖4和圖5所示，夾固裝置2包括夾固在管道保溫層42外側的內抱瓦21和設置在內抱瓦21上的第一限位杆22，內抱瓦21包括上下對應設置的兩片弧形的固定夾片211，兩固定夾片211之間通過螺栓緊固，內抱瓦21的內徑與試樣管道4外徑相適應，固定夾片211採用2.8-9mm厚的鋼板製成，第一限位杆22數量為兩個，相對設置在兩固定夾片211的中部，第一限位杆22一端固定在內抱瓦21外側壁上，另一端卡固在相應的第一凹槽14內，第一限位杆22與內抱瓦21軸向垂直設置，第一凹槽14的深度為固定夾片211長度的1/4-1/2；如圖3所示，扭力裝置3包括卡固在第二凹槽15內的第二限位杆31和設置在第二限位杆31上的連接件32，第二限位杆31與外抱瓦1軸向垂直設置，連接件32為內六角扳手，一端垂直焊接固定在第二限位杆31的中部，另一端與扭矩扳手33連接，扭矩扳手33為指針式或數顯式扭矩扳手。

如圖6和圖7所示，本實用新型測定預製直埋保溫管道切向剪切強度的試驗裝置的具體使用方法如下：

步驟一、取樣：保溫管道為多層複合結構的管道，由內而外依次為工作鋼管41、保溫層42和外護管，在距離管道端部500mm～1000mm處垂直於管道軸線方向截取保溫管道，使試樣管道4中部保留有保溫結構，保溫結構兩端留有一定長度的工作鋼管41，留有保溫結構的試樣管道4的長度為工作鋼管41直徑的3/4，且不得小於100mm；

步驟二、試驗：固定試樣管道4一端露出的工作鋼管41，將固定夾片211扣夾在保溫層42外側，以螺栓緊固，然後將外抱瓦1的兩弧形板11沿管道軸線方向套設在試樣管道4外側，固定外包瓦1底部，將第一限位杆22卡接在第一凹槽14內；然後將第二限位杆31卡接在第二凹槽15內，以扭矩扳手33卡接第二限位杆31上的連接件32，扭動扭矩扳手33，直至試樣管道4的保溫層42與工作鋼管41脫開，然後直接讀取扭矩扳手33上的數值，進行記錄，試驗溫度為23±2℃。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護範圍內。