一种适用于ers和qcdc的专用试验测试装置
技术领域
1.本实用新型涉及测试设备技术领域，尤其涉及一种适用于ers和qcdc的专用试验测试装置。
背景技术：
2.ers紧急脱离装置和qcdc快速连接装置是lng低温软管输送系统的核心部件，ers紧急脱离装置是一种紧急情况下使lng低温软管与lng输送端快速分离的安全保护系统，qcdc快速连接装置可实现lng输送端与lng接收端集管法兰的快速连接和脱离，它们的可靠与否决定着整套lng低温软管输送系统长期运行的稳定性。因此，必须针对ers紧急脱离装置和qcdc快速连接装置的功能需求与技术指标，研制专用的试验装置来检验ers紧急脱离装置和qcdc快速连接装置的安全可靠性与工程适用性。目前的试验测试装置仅针对单独的ers紧急脱离装置或qcdc快速连接装置，无法满足二者的兼容设计，且不能适用于不同型号的管路，造成试验装置的多样化和复杂化。另外，目前存在的试验测试装置为竖向安装测试，无法模拟真实的lng输送与转驳系统船上的安装方式。
技术实现要素：
3.本实用新型所要解决的技术问题是提供工程适用、自动化水平高，兼容性强，能够满足不同型号管路要求的一种适用于ers和qcdc的专用试验测试装置。
4.本实用新型是通过以下技术方案予以实现：
5.一种适用于ers和qcdc的专用试验测试装置，其包括工装支架、支架固定管段、固定端测试管段、待测装置、脱离端测试管段、脱离端法兰、负载支撑架及负载，所述支架固定管段、固定端测试管段、待测装置、脱离端测试管段及脱离端法兰依次连接构成试验介质通路并横向固定安装在工装支架上，所述负载支撑架固定安装在工装支架上，所述负载包括轴向力负载及侧向力负载作用于脱离端法兰，所述轴向力负载固定安装在负载支撑架上，所述侧向力负载滑动的安装在负载支撑架上，所述固定端测试管段上设有多个固定端分支管道，所述脱离端测试管段上设有多个脱离端分支管道。
6.优化的，工装支架为l形结构，包括支架底板及固定设于支架底板端部的支架竖板，所述支架竖板上开设有多个同心且适用于不同尺寸的法兰连接孔，所述支架固定管段在法兰连接孔处与支架竖板通过螺栓固定连接。
7.进一步，支架固定管段包括固定管道及固定安装于固定管道两端的支架固定管段盲法兰，其中一个所述支架固定管段盲法兰在法兰连接孔处与支架竖板通过螺栓固定连接。
8.进一步，固定端测试管段包括固定端测量管道、固定安装于固定端测量管道两端的固定端测试管段盲法兰及固定端测试管段突面法兰，所述固定端测试管段盲法兰与支架固定管段盲法兰通过螺栓固定连接，固定端测试管段突面法兰与待测装置的法兰通过螺栓固定连接。
9.优化的，多个所述固定端分支管道包括一个90
°
进出液管道、两个45
°
测试弯管道、两个水平测试直管道及一个斜插测试直管道，每个所述固定端分支管道末端均固定安装有固定端分支管道突面法兰。
10.进一步，脱离端测试管段包括脱离端测量管道、固定安装于脱离端测量管道两端的脱离端测试管段盲法兰及脱离端测试管段突面法兰，所述脱离端测试管段盲法兰与脱离端法兰通过螺栓固定连接，脱离端测试管段突面法兰与待测装置的法兰通过螺栓固定连接。
11.优化的，多个所述脱离端分支管道包括一个90
°
脱离端进出液管道及一个脱离端测试直管道，每个所述脱离端分支管道末端均固定安装有脱离端分支管道突面法兰。
12.进一步，脱离端法兰包括脱离端盲法兰、工字钢、工字钢加强板、卸扣及横销，所述脱离端盲法兰与脱离端测试管段盲法兰通过螺栓固定连接，所述工字钢固定安装在脱离端盲法兰背部，工字钢加强板固定安装于工字钢两侧，所述横销穿过工字钢及工字钢加强板并通过卸扣锁紧限位，所述轴向力负载作用于卸扣上，所述侧向力负载作用于工字钢上。
13.进一步，负载支撑架上固定安装有网兜支架，所述网兜支架上安装有网兜。
14.进一步，斜插测试直管道末端的固定端分支管道突面法兰上固定安装有温度传感器法兰盖及温度传感器，所述工装支架上固定安装有压力表支架，所述压力表支架上安装有压力变送器，压力变送器底部设置压力阀组，压力阀组通过软管与相应的固定端分支管道及脱离端分支管道连通。
15.本实用新型的有益效果
16.本实用新型提供的一种适用于ers和qcdc的专用试验测试装置，具有如下优点：可将ers和qcdc等待测装置进行横向安装测试，工程适用、自动化水平高，可模拟lng输送与转驳系统船上的实际安装方式；统一化固定端测试管道和脱离端测试管道的法兰连接口，可满足试验装置上可安装不同待测装置的需求；同时采用兼容性设计，一方面工装支架上预留的开孔可满足不同尺寸的ers和qcdc进行试验测试，另一方面，侧向力负载滑动的安装在负载支撑架上，使得侧向力负载位置可左右调整，可满足不同待测装置因尺寸差异导致侧向力测试加载位置不同的需求；另外，设置轴向力负载和侧向力负载进行待测装置的轴向力和侧向力的施加，可通过调整负载的工作压力来达到试验所需施加各个方向外载的要求，方便外载的施加和监测。
附图说明
17.图1是本实用新型结构示意图；
18.图2是工装支架结构示意图；
19.图3是支架固定管段结构示意图；
20.图4是固定端测试管段结构示意图；
21.图5是脱离端测试管段结构示意图；
22.图6是脱离端法兰结构示意图；
23.图中1. 工装支架，1-1. 支架竖板,1-2. 支架底板,1-3. 底板槽钢,1-4. 竖板加强筋，1-5. 法兰连接孔，2. 支架固定管段，2-1. 支架固定管段盲法兰，2-2. 固定管道，3. 固定端测试管段，3-1. 固定端测试管段盲法兰，3-2. 固定端测量管道，3-3. 固定端测试
管段突面法兰，3-4.90
°
进出液管道，3-5. 45
°
测试弯管道，3-6.水平测试直管道，3-7. 斜插测试直管道，3-8. 固定端分支管道突面法兰，4. 待测装置,5. 脱离端测试管段,5-1. 脱离端测试管段突面法兰，5-2. 脱离端测量管道，5-3. 脱离端测试管段盲法兰，5-4. 90
°
脱离端进出液管道，5-5. 脱离端测试直管道，5-6. 脱离端分支管道突面法兰，6. 脱离端法兰，6-1. 脱离端盲法兰，6-2. 工字钢，6-3. 工字钢加强板，6-4. 卸扣，6-5. 横销，7-1. 压力变送器，7-2. 压力表支架，7-3. 压力阀组，7-4. 温度传感器，7-5. 温度传感器法兰盖，8. 负载支撑架，8-1. 侧向力负载，8-2. 腰型孔，8-3. 负载安装架，8-4. 轴向力负载，9. 网兜支架。
具体实施方式
24.一种适用于ers和qcdc的专用试验测试装置，其包括工装支架1、支架固定管段2、固定端测试管段3、待测装置4、脱离端测试管段5、脱离端法兰6、负载支撑架8及负载，所述支架固定管段、固定端测试管段、待测装置、脱离端测试管段及脱离端法兰依次连接构成试验介质通路并横向固定安装在工装支架上，所述负载支撑架固定安装在工装支架上，所述负载包括轴向力负载8-4及侧向力负载8-1作用于脱离端法兰，所述轴向力负载固定安装在负载支撑架上，所述侧向力负载滑动的安装在负载支撑架上，所述固定端测试管段上设有多个固定端分支管道，所述脱离端测试管段上设有多个脱离端分支管道。
25.本装置以工装支架为支撑平台，在工装支架上顺序横向安装支架固定管段、固定端测试管段、待测装置、脱离端测试管段、脱离端法兰，组成试验测试通路，安装方式均可以通过法兰连接孔螺栓连接，分别在固定端测试管段和脱离端测试管道段开设分支管道连接并连接法兰，法兰的型号固定，作为试验介质进出口和压力、温度变送器接口，实时测量和监控管线内部的压力和温度情况，便于试验压力和温度控制，为试验所需的压力控制、放空调节以及流量调节提供依据。其工程适用、自动化水平比较高，可模拟lng输送与转驳系统船上的实际安装方式，测试结果更加准确无误；
26.并且在工装支架上固定设置负载支撑架，分别设置轴向负载和侧向力负载，对待测装置施加轴向力和侧向力，通过计算所需施加的外载转化为负载的工作压力，来满足试验所需的载荷情况。具体的负载可以采用液压缸，方便对负载的压力进行控制。通过本试验工装，可以检验ers紧急脱离装置和qcdc快速连接装置的密封、强度及动作功能等性能。
27.而侧向力负载滑动的安装在负载支撑架上，使得侧向力负载位置可左右调整，可满足不同待测装置因尺寸差异导致侧向力测试加载位置不同的需求。具体的可以采用在负载支撑架固定安装负载安装架8-3，负载安装架上设置腰型孔8-2，侧向力负载端部通过螺栓固定安装在腰形孔处。
28.优化的，工装支架为l形结构，包括支架底板1-2及固定设于支架底板端部的支架竖板1-1，所述支架竖板上开设有多个同心且适用于不同尺寸的法兰连接孔1-5，支架固定管段在法兰连接孔处与支架竖板通过螺栓固定连接。多个同心且适用于不同尺寸的法兰连接孔的设置，可以满足不同尺寸的ers紧急脱离装置和qcdc快速连接装置的试验测试要求，并且保持同心度要求，使得轴向负载始终与测试装置的中心对应。
29.并且可以在支架底板底部固定安装底板槽钢1-3，既可以加强底板的强度，也可以方便整个测试装置的叉运。支架竖板上可以固定安装竖板加强筋1-4，提高支架竖板的刚度
及强度。
30.进一步，支架固定管段包括固定管道2-2及固定安装于固定管道两端的支架固定管段盲法兰2-1，其中一个所述支架固定管段盲法兰在法兰连接孔处与支架竖板通过螺栓固定连接。固定管道为通孔直管道，既起到连接作用，又可以起到隔温作用。
31.进一步，固定端测试管段包括固定端测量管道3-2、固定安装于固定端测量管道两端的固定端测试管段盲法兰3-1及固定端测试管段突面法兰3-3，所述固定端测试管段盲法兰与支架固定管段盲法兰通过螺栓固定连接，固定端测试管段突面法兰与待测装置的法兰通过螺栓固定连接。
32.优化的，多个所述固定端分支管道包括一个90
°
进出液管道3-4、两个45
°
测试弯管道3-5、两个水平测试直管道3-6及一个斜插测试直管道3-7，每个所述固定端分支管道末端均固定安装有固定端分支管道突面法兰3-8，固定端分支管道末端均设置突面法兰，分别用于连接试验介质进出口和布置压力、温度变送器，突面法兰的尺寸一致，方便与介质管道及压力、温度变送器等的连接。固定端测试管段位于固定端，始终与支架固定管段固定连接，不会脱离掉落且方便与测试装置连接，同时也是试验介质通路的开端。
33.进一步，脱离端测试管段包括脱离端测量管道5-2、固定安装于脱离端测量管道两端的脱离端测试管段盲法兰5-3及脱离端测试管段突面法兰5-1，所述脱离端测试管段盲法兰与脱离端法兰通过螺栓固定连接，脱离端测试管段突面法兰与待测装置的法兰通过螺栓固定连接。脱离端测试管段位于脱离端，会随待测装置的脱离而掉落，同时也是试验介质通路的末端。
34.优化的，多个所述脱离端分支管道包括一个90
°
脱离端进出液管道5-4及一个脱离端测试直管道5-5，每个所述脱离端分支管道末端均固定安装有脱离端分支管道突面法兰5-6。脱离端分支管道末端设置突面法兰，分别用于连接试验介质进出口和布置压力变送器。
35.进一步，脱离端法兰包括脱离端盲法兰6-1、工字钢6-2、工字钢加强板6-3、卸扣6-4及横销6-5，所述脱离端盲法兰与脱离端测试管段盲法兰通过螺栓固定连接，所述工字钢固定安装在脱离端盲法兰背部，工字钢加强板固定安装于工字钢两侧，所述横销穿过工字钢及工字钢加强板并通过卸扣锁紧限位，所述轴向力负载作用于卸扣上，所述侧向力负载作用于工字钢上。脱离端法兰是外部负载的直接作用部件，卸扣用于承受轴向载荷，工字钢用于承受侧向载荷，外部载荷经脱离端法兰最终传递至待测装置上。
36.进一步，负载支撑架上固定安装有网兜支架9，所述网兜支架上安装有网兜（未示出）。设置网兜可以用于承接待测装置脱离端，防止实验时待测装置及脱离端直接砸向工装支架，损坏待测装置和工装支架，同时避免发生安全事故。
37.进一步，斜插测试直管道末端的固定端分支管道突面法兰上固定安装有温度传感器法兰盖7-5及温度传感器7-4，可用来检测固定端测试管段内试验介质的温度。工装支架上固定安装有压力表支架7-2，所述压力表支架上安装有压力变送器7-1，压力变送器底部设置压力阀组7-3，压力阀组通过软管（未示出）与相应的固定端分支管道及脱离端分支管道连通。压力表支架和多组压力变送器之间可通过螺纹连接固定在一起，方便更换拆卸；压力阀组及压力变送器的设置，方便检测固定端测试管段和脱离端测试管段内试验介质的压力。
38.具体测试操作流程如下：
39.1.将待测装置的安装于固定端测试管段与脱离端测试管段之间，并将待测装置两侧的法兰分别与固定端测试管段突面法兰及脱离端测试管段突面法兰通过螺栓固定连接。
40.2.固定端分支管道通入试验介质，与待测装置及脱离端分支管道之间形成试验介质通路。
41.3. 在试验介质充满待测装置后，通过阀门开关控制通路内的压力，并由温度和压力传感器监测，来进行待测装置与内部压力有关的试验测试。
42.4.若待测装置的相关试验需要施加外部载荷，则通过轴向力负载以及侧向力负载对待测装置施加轴向载荷以及径向载荷或弯矩等，来进行待测装置与外部载荷有关的试验测试。
43.整套装置的综合使用，可满足待测装置有关内部压力和外部载荷的全套测试需求。
44.综上所述，本实用新型提供的一种适用于ers和qcdc的专用试验测试装置，可将ers和qcdc等待测装置进行横向安装测试，工程适用、自动化水平高，可模拟lng输送与转驳系统船上的实际安装方式；统一化固定端测试管道和脱离端测试管道的法兰连接口，可满足试验装置上安装不同待测装置的需求；同时采用兼容性设计，一方面工装支架上预留的开孔可满足不同尺寸的ers和qcdc进行试验测试，另一方面，侧向力负载滑动的安装在负载支撑架上，使得侧向力负载位置可左右调整，可满足不同待测装置因尺寸差异导致侧向力测试加载位置不同的需求；另外，设置轴向力负载和侧向力负载进行待测装置的轴向力和侧向力的施加，可通过调整负载的工作压力来达到试验所需施加各个方向外载的要求，方便外载的施加和监测。
45.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。