(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210801929.9 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 国网河北省电力有限公司石家庄供 电分公司 地址 050057 河北省石家庄市新 华区中华 北大街18号 申请人 石家庄铁道大 学　 国网河北省电力有限公司 (72)发明人 李乾　韩现民　刘保安　李文江　 段志国　田景帆　徐孟起　张猛　 王帅　杨磊　袁野　张同乐　 (74)专利代理 机构 重庆知育道知识产权代理事 务所(普通 合伙) 50296 专利代理师 李行(51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/08(2006.01) (54)发明名称 一种柔性管线接头抗拉刚度的测试装置及 方法 (57)摘要 本发明公开了一种柔性管线接头抗拉刚度 的测试装置及方法， 包括动力装置、 连接横杆、 内 螺纹套、 螺纹杆、 钢筋 计、 连接板、 固定机构、 夹紧 机构、 弧形钢筋、 螺纹帽、 弧形钢板、 铁板、 滚轴、 第一承插式管道、 固定块、 千分表和第二承插式 管道， 本发明整体结构简单， 通过简单的结构达 到探究柔性管线接头出现防水失效时的受力及 变形特征， 对试验结果进行处理， 得到管线拉拔 历程中的力 ‑位移曲线及管道首次发生防水脱开 时位移和轴向力， 从而确定管线接头的抗拉刚 度， 通过探究柔性管线接头的力学性能和失效机 理， 分析出相应的受力变形规律， 并将其应用到 柔性管线接头的结构设计和运营维护中， 对于提 高柔性管线接头的运维管理水平、 降低外部施工 扰动风险都具有十分重要的意 义。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115014935 A 2022.09.06 CN 115014935 A 1.一种柔性管线接头抗拉刚度的测试装置， 包括第 一固定支撑侧 架(1)、 第 一承插式管 道(6)、 第二承插式管道(9)和第二固定支撑侧架(10)， 其特征在于： 所述第二承插式管道 (9)的一端与第二固定支撑侧架(10)的一侧固定连接， 所述第一承插式管道(6)的一端插入 至第二承插式管道(9)的另一端内侧， 所述第一承插式管道(6)与第二承插式管道(9)的连 接处设置有止水胶圈， 所述第二承插式管道(9)的底部 设置有两个第一垫块(11)， 所述第二 承插式管道(9)的底部设置有第二垫块(12)， 所述第一承插式管道(6)的另一端固定连接有 连接板(4)， (与管道具体连接方式)所述连接板(4)的外部设置有钢筋计(3)， 钢筋计外接频 率(可转换为轴力)读数仪， 所述钢筋计(3)的一端与连接板(4)的一侧中心处固定连接， 所 述第一承插式管道(6)上对称设置两个固定机构(5)， 所述钢筋计(3)与第一固定支撑侧架 (1)之间设置有动力装置(2)， 所述动力装置(2)包括连接横杆(201)、 内螺纹套(202)和螺纹 杆(203)， 所述连接横杆(201)的一端与钢筋计(3)的另一端 固定连接， 所述连接横杆(201) 的另一端与内螺纹套(202)的一端转动连接， 所述螺纹杆(203)螺纹套接于内螺纹套(202) 的内侧， 所述螺纹杆(203)的一端伸出至内螺纹套(202)外后与第一固定支撑侧架(1)的一 侧固定连接， 所述第一承插式管道(6)的外侧对称设置有两个千分表(8)， 所述千分表(8)的 一端固定连接有固定块(7)， 所述固定块(7)固定连接于第一承插式管道(6)的外侧， 所述千 分表(8)的另一端与第二承 插式管道(9)的另一端固定连接 。 2.根据权利要求1所述的柔性管线接头抗拉刚度的测试装置， 其特征在于： 所述固定机 构(5)包括夹紧机构(501)、 铁板(502)和滚轴(503)， 所述铁板(502)设置于第一承插式管道 (6)的下方， 所述滚轴(503)位于铁板(502)底部等距离设置有若干个， 所述夹紧机构(501) 位于铁板(502)顶部对称设置有两个， 所述夹紧机构(501)包括弧形钢筋(5011)、 螺纹帽 (5012)和弧形钢板(5013)， 所述弧形钢板(5013)固定焊接于铁板(502)顶部， 所述弧形钢筋 (5011)设置于弧形钢板(5013)的上方， 所述弧形钢板(5013)的两侧均纵向贯穿开设有用于 弧形钢筋(5011)两端穿过的穿孔， 所述螺纹帽(5012)设置有两个， 所述弧形钢筋(5011)的 两端穿过对应的穿 孔后与对应的螺纹帽(5 012)螺纹套接 。 3.根据权利要求1所述的柔性管线接头抗拉刚度的测试装置， 其特征在于： 所述第 一垫 块(11)和第二垫块(12)均 与第二承 插式管道(9)的尺寸相契合。 4.根据权利要求1所述的柔性管线接头抗拉刚度的测试装置， 其特征在于： 所述第 一承 插式管道(6)和第二承 插式管道(9)均为预制的承 插式管道。 5.根据权利要求1所述的柔性管线接头抗拉刚度的测试装置， 其特征在于： 所述第 一承 插式管道(6)和第二承 插式管道(9)的规格相同。 6.根据权利要求1所述的柔性管线接头抗拉刚度的测试方法， 其特征在于： 其方法步骤 如下： S1： 对待试验器材进行安装； S2： 进行管线抗拉刚度的测试。 7.根据权利要求6所述的柔性管线接头抗拉刚度的测试方法， 其特征在于： 所述S1中， 通过第一垫块11和第二垫块12对第二承插式管道9进行承托支撑， 通过操作固定机构5， 将 弧形钢筋5011和弧形钢板5013套设在第一承插式管道6的外侧， 并在弧形钢筋5011和弧形 钢板5013之间垫上密封垫， 通过将弧形钢筋5011的两端穿过弧形钢板5013上的两个穿孔 后， 再通过螺纹帽5012与弧形钢筋5011的两端螺纹套接， 从而使弧形钢筋5011和弧形钢板权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115014935 A 25013夹紧固定在第一承插式管道6的外侧， 并且通过滚轴503的设置， 从而达到在轴向拉伸 试验中降低摩擦阻力的效果， 装置下部分与铁板焊接， 通过铁板502的设置为滚轴503的滚 动提供合适的接触面， 并将动力装置2、 钢筋计3和千分表8对应安装好， 并且使第一承插式 管道6和第二承插式管道9的插入深度符合国家标准要求， 保障试验结果的准确性， 并通过 激光水准仪进 行监测， 时刻保持试验装置不会发生弯 折， 各部位连接均在一条轴线 上， 将待 试验器材全部安装完毕。 8.根据权利要求6所述的柔性管线接头抗拉刚度的测试方法， 其特征在于： 所述S2中， 在进行抗拉刚度测试时， 通过动力装置2的设置， 保证了在试验中提供稳定可控的拉力， 通 过工具转动内螺纹套202， 在内螺纹套202与螺纹杆203的螺纹配合下， 内螺纹套202带动连 接横杆201拉动钢筋计3， 通过钢筋计3测量在试验中加载的拉力数值， 钢筋计3在测试的过 程中拉动连接板4使第一承插式管道6产生位移， 通过千分表8对第一承插式管道6与第二承 插式管道9之间产生的位移进 行测量， 拉力的加载通过动力装置2进 行控制， 内螺纹套202每 拧半圈记录一次钢筋计3度数， 加载至观察到 接口内部 止水胶圈露出时结束。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115014935 A 3