Устройство для измерения осевых нагрузок, действующих на трубопроводную арматуру при гидравлических испытаниях на прочность, плотность материала и герметичность затвора
DEVICE FOR MEASUREMENT OF AXIAL LOADS ACTING ON PIPELINE VALVES DURING HYDRAULIC TESTS FOR STRENGTH, DENSITY OF MATERIAL AND TIGHTNESS OF GATE VALVE

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытательной технике для трубопроводной арматуры (ТПА).
Известна задача минимизации осевых нагрузок, действующих на испытуемую трубопроводную арматуру при испытаниях, с целью уменьшения влияния на результаты испытаний (согласно ГОСТ 33257, ГОСТ 5762-2002, ИСО 5208, API 598 и EN 12266-1.2003).
Известен способ управления усилием зажима при испытании трубопроводной арматуры (ПАТЕНТ RU №2393447, кл. МПК G01M 3/08, опубл. 27.06.2010 г.), согласно которому усилие зажима трубопроводной арматуры поддерживают автоматически, путем расчета требуемого значения давления в полости силового гидроцилиндра при изменении испытательного давления в полости испытуемой трубопроводной арматуры.
Недостатком известного способа является управление усилием зажима только путем математического пересчета осевого сжимающего усилия от давления гидрожидкости в полости силового гидроцилиндра и осевого распорного усилия от давления испытательной среды во внутренней полости арматуры, то есть отсутствие прямых измерений действительных осевых нагрузок на трубопроводную арматуру при испытаниях.
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности определения действительных осевых нагрузок на трубопроводную арматуру при гидравлических испытаниях на прочность, плотность и герметичность затвора.
Предлагаемое устройство содержит стенд для гидравлических испытаний ТПА, испытуемую трубопроводную арматуру и заглушки, обеспечивающие герметизацию привалочных поверхностей трубопроводной арматуры, причем одна из заглушек выполнена составной и содержит основание с установленными в ней не менее 3-х тензометрических датчиков, расположенных равномерно по окружности, выбранного диаметра их расположения на основании и полостью для подачи испытательной среды, кольцевой элемент с уплотнениями и центральную вставку с уплотнением, соединенную с основанием, при этом центральная вставка может быть выполнена съемной с диаметром, соответствующем DN испытуемой трубопроводной арматуры, или наборной и составной для всех DN испытуемой трубопроводной арматуры.
Как показано на фиг. устройство для измерения осевых нагрузок на трубопроводную арматуру при гидравлических испытаниях на прочность, плотность и герметичность затвора в соответствии с настоящим изобретением представляет собой стенд для гидравлических испытаний ТПА 1, трубопроводную арматуру 2 и заглушки 3 и 4 с уплотнениями 5, установленные между гидроцилиндром 6 и траверсой 7. Одна из заглушек, заглушка 4 содержит основание 8 с установленными в нем тензометрическими датчиками 9 и закрепленной к ней центральной вставкой 10 с уплотнением 11 с помощью полого крепежного элемента 12, кольцевой элемент 13 кинематически связанный с основанием 8 через тензометрические датчики 9. При этом расстояние между основанием 8 и кольцевым элементом 13 соответствует деформационным характеристикам тензометрических датчиков 9, а в основании 8 и крепежном элементе 12 имеются полости 14 и 15 для подачи испытательной среды в трубопроводную арматуру 2.
Устройство работает следующим образом.
Измерение осевых нагрузок на трубопроводную арматуру проводится путем непосредственного измерения тензометрическими датчиками разницы усилий от действия гидроцилиндра и испытательной среды.
При зажиме трубопроводной арматуры 2 на стенде для гидравлических испытаний ТПА 1, между гидроцилиндром 6 и траверсой 7 устанавливаются заглушка 3 и заглушка 4 с последующей подачей испытательной среды через полости 14 и 15 в основании 8 и крепежном элементе 12 в трубопроводную арматуру 2, усилие от гидроцилиндра 6 через основание 8, тензометрические датчики 9 и кольцевой элемент 13 заглушки 4 передается трубопроводной арматуре 2, а усилие противодействия зажиму от давления испытательной среды передается через центральную вставку 10 заглушки 4, при этом тензометрические датчики 9 регистрируют действительное значение осевых нагрузок на трубопроводную арматуру.
Таким образом, заявленное устройство содержит новую совокупность существенных признаков и позволяет точно измерять действительные осевые нагрузки на трубопроводную арматуру при гидравлических испытаниях на прочность, плотность материала и герметичность затвора путем непосредственного определения.