试验过程的细节解析

本章主要进行的是SSRTP外护套受损的湿压溃试验，同时进行该管的无破损干压溃试验与湿压溃结果进行对比。将两型号的SSRTP分为A、B两组，A组进行湿压溃试验，B组进行干压溃试验，T74型管每组3根，T78型管A组3根，B组由于试验条件选取1根。根据ASTM-D2924［14］的规定，在试验之前，将管段放置在室温下至少2 h，不计两端接头，测得选取管段的平均长度为1 100 mm，为外直径的17倍，符合ASTMD2924［14］规定的试验中每根管长度至少为外直径的7.5倍的要求；同时按一定间隔标记并测量管身不同位置的最大和最小直径，其初始椭圆度可由式（2.6）计算。以T78-A-3为例的试验用管如图12.9所示。

图12.9　SSRTP样管

在进行受限外压试验之前，需对A组管段进行特殊处理，以保证外液压能够顺利进入管壁内部，直接作用在内护套的外表面。为此使用切割机在靠近管端的附近将外护套及PET层环切去掉，使最外层螺旋钢带暴露出来，外部液体便可通过同层相邻螺旋钢带之间的缝隙层渗入内护套外侧进行施压。为增强这一效果，同时避免T78管中贴近钢带Ⅱ的PET层密封作用组织水流渗入，在每个接头的特定位置上使用手枪钻打出两个小孔，使得外液最大限度地贯穿管壁腔。经上述处理过的管端如图12.10所示。B组管段进行的是常规外压试验，因此不需进行特殊处理。

图12.10　A组管处理后的管端细节(www.xing528.com)

用于管道压溃的全尺寸试验测试设备主要包括三部分，分别是压力加载系统、外压缸及数据处理软件。加压系统的加压泵由相关程序控制以确保稳定的加载速率。A组管段经过自身处理后，为进一步确保外液有效渗入，在加压前需要先以一端堵头封闭、一端开放的方式将管段放入满水外压缸内进行48 h浸泡，之后在保证管道内充满水的状态下将开放的一端封堵，并将管段重新放入外压缸。试验前最后的放管及外压缸密封如图12.11所示。

图12.11　管道压溃试验外压缸

从图12.11b可以看出，一共有两个软管连接在外压缸顶盖上，其中之一用于向高压缸进行注水，另一个则通过堵头连通试验管内部。这样做的目的有二：一是平衡管外未加压时的静水压，确保屈曲的发生全由试验加载的压力决定；二是当压力达到屈曲值时会使管道截面发生较大变形，管内水会突然从出水软管流出，可作为视觉上判断其失效的标准。将外压缸盖合并，将其与增压系统连接进行加压，由压力传感器来检测缸内压力变化，该传感器与计算机相连进行数据采集。增压的速率应缓慢稳定，本试验中选用了0.025 MPa/s的增压速率进行自动加压。