[实用新型]一种模拟运行环境的波纹管疲劳试验装置

说明书

一种模拟运行环境的波纹管疲劳试验装置，包括外管、端管组件、波纹管、中间管、端管底座组件、第一接管、第二接管、中间板和拉杆组件；端管组件、波纹管、中间管和端管底座组件围成一个上方开口的竖直内腔,在竖直内腔上连接有用于通入介质B的第一接管；外管的外侧包裹有保温层，端管组件、波纹管、中间管和端管底座组件、外管围成一个位于波纹管外侧的环形外腔，环形外腔上连接有用于通入介质A的第二接管；在中间管上连接有中间板，中间板上设置有通孔，拉杆组件的一端伸入至竖直内腔内并与中间板连接，另一端用于与疲劳试验机连接。该装置能够针对外压式波纹管的实际运行环境，进行多因素介质的模拟。

技术领域

本实用新型涉及管路补偿膨胀节波纹管疲劳测试领域，具体说的是一种模拟运行环境的波纹管疲劳试验装置。

背景技术

波纹管膨胀节是广泛应用的管道热补偿部件，用以降低管道温度压力，保证管道安全。其补偿效果主要依赖于作为核心元件的波纹管对自身结构的伸缩变形，因此波纹管的疲劳寿命将决定膨胀节装置整体甚至管道的使用寿命。

根据现行标准，波纹管在低于材料蠕变温度下的疲劳试验仅要求波纹管在设计压力下进行满位移循环试验，试验温度为室温，试验介质为无影响的单一介质，并未将运行环境的腐蚀影响考虑在内。但需要进行位移补偿的常为管道通常处于高温下，管道所处环境含有一定腐蚀因素，且波纹结构在进行位移补偿时会形成相当大的应力导致波纹管发生腐蚀的门槛值降低，使得波纹管因发生腐蚀而使实际疲劳寿命大幅下降。

以城镇供热工程用膨胀节为例，一般为外压轴向式膨胀节，在实际应用中以位移补偿量大、循环频率慢次数低、运行环境复杂为特征。在实际使用中由于服役年限较长而且管道中工作的热水中含有一定浓度的氯离子，尤其外压式波纹管膨胀节为了保证波纹管的正常伸缩需要在波纹管一侧预留以供管道滑动的缝隙，使得管道周围环境中的腐蚀介质（雨雪水、污水、泥土、微生物等）会渗入波纹管的内侧，并在高温下蒸发浓缩，腐蚀波纹管的内表面，因此长期服役波纹管通常工作在含有腐蚀成分的环境中，实际使用寿命大大降低，极大的增加了维护成本及安全隐患。

在波纹管的设计改进与安全性精准控制方面，测试波纹管的实际疲劳寿命是一项重要的参考数据，因此，如何在模拟实际运行环境下进行波纹管的疲劳试验是一项研究重点。

目前对于波纹管的疲劳寿命研究在试验装置与试验方法上已经有所进展，现已有在加热潮湿环境下对波纹管进行弯曲疲劳测试的试验装置与方法，以及高温高压环境下测试波纹管实际疲劳寿命的试验装置与方法，针对外压式波纹管也存在加热加压及腐蚀介质条件下的疲劳试验装置及方法。但是这些试验过程与波纹管的实际运行环境相比仍然存在差别，不能完全模拟波纹管所处的复杂的运行环境，使用环境盒制造湿热环境可以模拟出干湿交替的变化，但无法对波纹管表面施加压力；而无论内外压形式的波纹管，在加热加压条件下波纹管始终浸泡于单一介质中，不能实现模拟干湿交替的环境因素，且不能在波纹管内外两侧模拟不同的试验条件，均与波纹管在实际运行环境中的影响因素有所出入，对波纹管的设计改进与安全性精准控制的参考价值有限。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种模拟运行工况环境的腐蚀疲劳试验装置，该装置能够针对外压式波纹管的实际运行环境，进行多因素介质的模拟。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种模拟运行环境的波纹管疲劳试验装置，包括外管、端管组件、波纹管、中间管、端管底座组件、第一接管、第二接管、中间板和拉杆组件；

两个波纹管由中间管按竖向方向串接在一起，位于下方的波纹管的下端连接有端管底座组件，位于上方的波纹管的上端连接有端管组件，端管组件、波纹管、中间管和端管底座组件围成一个上方开口的竖直内腔,在竖直内腔上连接有用于通入介质B的第一接管；