[实用新型]基于应变控制的弯直疲劳试验装置

说明书

本实用新型公开了一种基于应变控制的弯直疲劳试验装置，包括夹持装置、弯直模具和连接杆，所述夹持装置包括夹持套和定位圆棒，在所述夹持套上开有1个供试样穿过的大孔和4个垂直方向的用于放置定位圆棒的定位小孔；所述弯直模具包括设置在紧固连接板上的弯模和矫直模；所述连接杆包括设置在矫直模上端的上连接杆和设置在夹持套底部的下连接杆。本实用新型能精准地模拟不同塑性应变下的弯—直疲劳试验，此外，该装置结构紧凑，体型较小，可直接放入高压釜中，与慢拉伸试验机连接，从而实现高温高压实验环境下的弯曲腐蚀疲劳试验，特别是塑性变形情况下的弯—直腐蚀疲劳试验。

技术领域

本实用新型涉及一种模拟连续油管井下作业过程中绕导向拱和卷轴反复发生塑性变形的弯曲疲劳试验装置——基于应变控制的弯—直疲劳试验装置。

背景技术

连续油管井下作业的应用越来越广泛，连续油管在起下井的作业过程中，连续油管绕卷轴和导向拱反复地变弯和变直，即连续油管遭受了弯—直疲劳。与常规的弯曲疲劳区别是该疲劳过程为塑性变形，即连续油管使用过程中的弯—直疲劳为塑性应变下的疲劳，该疲劳为低周疲劳。当连续油管在含H₂S井进行作业时，连续油管的塑性降低，其起下井次数显著下降，会导致意外事故的发生。在连续油管起井沿导向拱或卷轴盘绕的过程中，会出现意外的开裂现象，甚至直接掉落在井筒中，这大大增加了连续油管井下作业的安全风险。因此，急需开展连续油管在含H₂S工况环境应用后的弯—直疲劳寿命试验。

现有的连续油管弯—直疲劳试验机均为整管疲劳实验装置，该装置可以开展非腐蚀工况下的整管弯曲疲劳试验，但是，该装置无法开展模拟连续油管在井下高温高压腐蚀工况下的弯—直疲劳试验，特别是含高温高压含H₂S的腐蚀环境。目前国内外还无法针对整管开展在高温高压含H₂S环境下的腐蚀试验，因此，采用整管试样，无法模拟高温高压的弯—直腐蚀疲劳，只能采用小尺寸试样来进行试验。对于小尺寸试样，尽管现有弯曲腐蚀疲劳实验仪能开展弹性变形范围内的弯曲腐蚀疲劳试验，但它不能精确可靠地开展塑性变形范围内的弯曲腐蚀疲劳试验，因而无法通过模拟连续油管的塑性弯曲变形下的弯曲腐蚀疲劳试验。

发明内容

本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了一种基于应变控制的弯直疲劳试验装置，通过将往复轴向运动转换成塑性弯曲下的变形量，使得试验材料实现往复的弯曲和矫直，从而实现弯—直疲劳试验功能。此外，本试验装置结构紧凑，可与高温高压釜、慢拉伸试验机联合工作，从而实现高温高压腐蚀工况下的弯曲腐蚀疲劳试验功能。

本实用新型的技术方案是：一种基于应变控制的弯直疲劳试验装置，包括夹持装置、弯直模具和连接杆，其中：所述夹持装置包括夹持套和定位圆棒，在所述夹持套上开有1个供试样穿过的大孔和4个垂直方向的用于放置定位圆棒的定位小孔；所述弯直模具包括设置在紧固连接板上的弯模和矫直模；所述连接杆包括设置在矫直模上端的上连接杆和设置在夹持套底部的下连接杆。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：提供了一种适用于连续油管小尺寸试样的基于应变控制的弯—直疲劳试验装置，能精准地模拟不同塑性应变下的弯—直疲劳试验。此外，该装置结构紧凑，体型较小，可直接放入高压釜中，与慢拉伸试验机连接，从而实现高温高压实验环境下的弯曲腐蚀疲劳试验，特别是塑性变形情况下的弯—直腐蚀疲劳试验。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是弯曲过程的结构原理图；

图2是矫直过程的结构原理图。

具体实施方式