組合式高壓試驗艙的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及模擬深水高壓試驗裝置領域，尤其是一種組合式高壓試驗艙。
【背景技術】
[0002]隨著世界各國對能源需求的增加，深水油氣勘探開發(fā)成為重要方向。深水鉆采設備承受高靜水壓力，為驗證設備在深水中的可靠性和安全性，需要在高壓艙中模擬深水環(huán)境進行試驗。
[0003]深水高壓試驗艙的設計建造對結構、材質、加工工藝和密封等都有較高要求?，F有高壓試驗艙艙壁板厚均在200mm以上，隨著壓力艙有效直徑的增大，艙壁厚度近于線性增力口，一般靠鍛造形成，大型試驗艙建造異常困難，造價高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種密封性能好，可以為試驗設備提供高壓環(huán)境模擬試驗的組合式高壓試驗艙。
[0005]其技術方案是:
組合式高壓試驗艙，包括試驗艙體和與艙體配合的艙蓋，其中:試驗艙分為外層壓力艙和內層壓力艙，外層壓力艙和內層壓力艙均由艙體和艙蓋組成的獨立艙體，內層壓力艙體通過支架嵌套在外層壓力艙體內。
[0006]上述方案進一步包括:
所述的外層壓力艙為多層殼體組合，多層殼體間充滿液態(tài)填充介質，液態(tài)填充介質與壓力可調式蓄能穩(wěn)壓器相連。
[0007]內層壓力艙為一個或多個獨立壓力艙；采用多個內層壓力艙時，多個內層壓力艙結構相同，尺寸由內到外遞增，其艙體由內到外通過支架逐層嵌套在外部的倉體內。
[0008]內層壓力艙上端設有帶螺孔的連接端面，通過密封螺栓與內層壓力艙蓋連接，并在密封面設有密封圈；所有的壓力艙蓋上均設有應急卸壓孔、操作孔和測試線路孔通孔。
[0009]外層壓力艙的艙蓋為自緊式密封結構。
[0010]外層壓力艙蓋的自緊式密封結構，是壓力艙上端面設有與密封蓋密封配合的密封面，密封面上設置密封圈，密封蓋上部的壓力艙上端面內周邊設置環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與設置在密封蓋上部的弧形抗剪鍵插接配合。
[0011]所述的弧形抗剪鍵至少四塊，弧形抗剪鍵之間設置定位塊，每塊弧形抗剪鍵均通過連接的伸縮桿聯(lián)動。
[0012]實驗艙底部設置支座。
[0013]本發(fā)明通過多層壓力艙嵌套方式，可根據需要單獨使用外壓力艙，能夠滿足較大部件試驗要求，或嵌套多個內壓力艙，可滿足較高壓力要求，密封蓋和內壓力艙的拆裝均較方便，可重復拆裝使用，有廣闊的應用前景。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點: 1、采用多層嵌套可將中低壓試驗艙組合起來形成高壓試驗艙，以低壓艙技術建設高壓艙。
[0015]2、采用嵌套方式，可在實驗時把不同試件放在不同腔中，并根據需要相連，實現不同壓力梯度的裝備、環(huán)境實驗。
[0016]3、采用嵌套方式，各艙亦可獨立應用，靈活組合擴大裝置效能。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一種實施例的結構剖面圖；
圖2為本發(fā)明另一種實施例的結構剖面圖；
圖3為外層試驗艙艙蓋工作狀態(tài)示意圖；
圖4為外層試驗艙艙蓋拆卸狀態(tài)示意圖；
圖5為內層壓力艙蓋示意圖；
圖6為圖1所示試驗艙局部A放大圖。
[0018]圖中:1-外層壓力艙上端面，2-弧形抗剪鍵，3-密封圈，4-外層壓力艙體，5-內層壓力艙蓋，6-內層壓力艙體，7-液態(tài)填充介質，8-支座，9-伸縮桿，10-密封蓋，11-定位塊，12-應急卸壓孔，13-操作孔，14-測試線路孔，15-密封螺栓，16-壓力可調式蓄能穩(wěn)壓器，17-支架。
【具體實施方式】
[0019]實施例1，單層外層壓力艙和兩個內層壓力艙結合的實施例。
[0020]如圖1所示，組合式高壓試驗艙，包括外層壓力艙上端面I和密封蓋10，外壓力艙上端面I下方焊接外層壓力艙體4，外層壓力艙體4內嵌套兩個內層壓力艙體6，內層壓力艙為獨立艙體，外層壓力艙體4和內層壓力艙體6間填充帶有一定預應力的液態(tài)填充介質7，內層壓力艙體6由支架17支撐在外部的艙體內，外層壓力艙體4底部焊接支座8。
[0021]實施例2，雙層外層壓力艙和單個內層壓力艙結合的實施例。
[0022]如圖2所示，組合式高壓試驗艙，包括外層壓力艙上端面I和密封蓋10，外壓力艙上端面I下方焊接外層壓力艙體4。外層壓力艙體4為雙層殼體組合，雙層殼體間充滿液態(tài)填充介質7，液態(tài)填充介質7與壓力可調式蓄能穩(wěn)壓器16相連。外層壓力艙體4內嵌套一個內層壓力艙體6，內層壓力艙為獨立艙體，外層壓力艙體4和內層壓力艙體6間填充帶有一定預應力的液態(tài)填充介質7，內層壓力艙體6由支架17支撐在外層壓力艙體4內，外層壓力艙體4底部焊接支座8。
[0023]在實施例1和實施例2的基礎上，更進一步包括:
參照圖3和4，外層壓力艙的艙蓋采用自緊式密封結構，其密封蓋10通過弧形抗剪鍵2形成自緊式密封，弧形抗剪鍵2為八塊，通過伸縮桿9控制，伸縮桿9縮短時弧形抗剪鍵2收起，可提起密封蓋10，伸縮桿9伸長時弧形抗剪鍵2展開，圍成圓環(huán)形卡在壓力艙上端面I的凹槽中，密封蓋10被壓緊，形成自緊式密封。
[0024]參照圖3，密封蓋10和上設有應急卸壓孔12、操作孔13和測試線路孔14通孔，密封面設有多條密封圈3。
[0025]參照圖5，內層壓力艙蓋5上設有應急卸壓孔12、操作孔13和測試線路孔14通孔，并設有多個螺孔。
[0026]內層壓力艙體6上端設有帶螺孔的連接端面，可通過密封螺栓15與內層壓力艙蓋5連接，拆裝方便。
[0027]外層壓力艙體4和內層壓力艙體6均由圓柱筒體和球形封頭焊接組成。
[0028]外層壓力艙體4和內層壓力艙體6為獨立艙體，艙蓋和艙體密封面設有密封圈3，每個內層壓力艙結構相同，尺寸遞減，可根據需要逐層嵌套。
【主權項】
1.組合式高壓試驗艙，包括試驗艙體和與艙體配合的艙蓋，其特征在于:試驗艙分為外層壓力艙和內層壓力艙，外層壓力艙和內層壓力艙均由艙體和艙蓋組成的獨立艙體，內層壓力艙體通過支架嵌套在外層壓力艙體內。
2.根據權利要求1所述的組合式高壓試驗艙，其特征在于:所述的外層壓力艙為多層層殼體組合，多層殼體間充滿液態(tài)填充介質，液態(tài)填充介質與壓力可調式蓄能穩(wěn)壓器相連。
3.根據權利要求1或2所述的組合式高壓試驗艙，其特征在于:內層壓力艙為一個或多個獨立壓力艙；采用多個內層壓力艙時，多個內層壓力艙尺寸由內到外遞增，其艙體由內到外通過支架逐層嵌套在外部的倉體內。
4.根據權利要求3所述的組合式高壓試驗艙，其特征在于:內層壓力艙上端設有帶螺孔的連接端面，通過密封螺栓與內層壓力艙蓋連接，并在密封面設有密封圈；所有的壓力艙蓋上均設有應急卸壓孔、操作孔和測試線路孔通孔。
5.根據權利要求4所述的組合式高壓試驗艙，其特征在于:外層壓力艙的艙蓋為自緊式密封結構。
6.根據權利要求5所述的組合式高壓試驗艙，其特征在于:外層壓力艙蓋的自緊式密封結構，是壓力艙上端面設有與密封蓋密封配合的密封面，密封面上設置密封圈，密封蓋上部的壓力艙上端面內周邊設置環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽與設置在密封蓋上部的弧形抗剪鍵插接配合。
7.根據權利要求6所述的組合式高壓試驗艙，其特征在于:所述的弧形抗剪鍵至少四塊，弧形抗剪鍵之間設置定位塊，每塊弧形抗剪鍵均通過連接的伸縮桿聯(lián)動。
8.根據權利要求1或2所述的組合式高壓試驗艙，其特征在于:實驗艙底部設置支座。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種組合式高壓試驗艙，包括試驗艙體和與艙體配合的艙蓋，其中：試驗艙分為外層壓力艙和內層壓力艙，外層壓力艙和內層壓力艙均由艙體和艙蓋組成的獨立艙體，內層壓力艙體通過支架嵌套在外層壓力艙體內。本發(fā)明通過組合嵌套方式，可根據需要單獨使用外壓力艙，能夠滿足較大部件試驗要求，或嵌套多個內壓力艙，可滿足較高壓力要求，也可實現不同壓力梯度的裝備、環(huán)境實驗。密封蓋和內壓力艙的拆裝均較方便，可重復拆裝使用，有廣闊的應用前景。
【IPC分類】G01M99-00
【公開號】CN104748988
【申請?zhí)枴緾N201310745264
【發(fā)明人】張士華, 初新杰, 任紅偉, 徐松森, 王宏安, 李森, 高圣新, 叢巖, 高慧, 郭強
【申請人】中國石油化工集團公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月31日