薄壳嵌套式压力试验舱装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了薄壳嵌套式压力试验舱装置，包括试验舱体和与舱体配合的舱盖，其中：试验舱体由压力舱上端面和压力舱壁连接构成，压力舱上端面为短柱圆环状，压力舱壁至少包括内壳体和外壳体两层耐压壳，壳体之间充满液态填充介质；客体之间的密闭U型腔和内壳体的内腔分别通过主被动压力平衡调节系统连接压力可调式蓄能稳压器。本发明专利技术通过多层壁嵌套方式，可以用工业钢板卷制，使超大直径高压实验舱建设成为可能，密封盖拆装方便，可重复使用，有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋工程试验
，尤其是涉及一种薄壳嵌套式压力试验舱装置。
技术介绍
随着世界各国对能源需求的增加，深水油气勘探开发成为重要方向。深水钻采设备承受高静水压力，为验证设备在深水中的可靠性和安全性，需要在高压舱中模拟深水环境进行试验。深水高压试验舱的设计建造对结构、材质、加工工艺和密封等都有较高要求。现有高压试验舱舱壁板厚均在200mm以上，随着压力舱有效直径的增大，舱壁厚度近于线性增力口，一般靠锻造形成，大型试验舱建造异常困难，造价高。
技术实现思路
本专利技术是针对现有技术存在的问题，提供一种密封性能好，能够为试件设备提供高压环境模拟试验的薄壳嵌套式压力试验舱装置。本专利技术的技术方案是: 薄壳嵌套式压力试验舱装置，包括试验舱体和与舱体配合的舱盖，其中:试验舱体由压力舱上端面和压力舱壁连接构成，压力舱上端面为短柱圆环状，压力舱壁至少包括内壳体和外壳体两层耐压壳，壳体之间充满液态填充介质；客体之间的密闭U型腔和内壳体的内腔分别通过主被动压力平衡调节系统连接压力可调式蓄能稳压器。上述方案还包括: 压力舱的舱盖为自紧式密封结构，压力舱盖上均设有应急卸压孔、操作孔和测试线路孔通孔。所述的自紧式密封结构包括压力舱上端面设有与密封盖密封配合的密封面，密封面上设置密封圈，密封盖上部的压力舱上端面内周边设置环形凹槽，环形凹槽与设置在密封盖上部的弧形抗剪键插接配合。所述的弧形抗剪键至少四块，弧形抗剪键之间设置定位块，每块弧形抗剪键均通过连接的伸缩杆联动。所述的内壳体和外壳体间设有至少一层中间壳体，内壳体为不锈钢材质或者是复合一层耐磨不锈材料，在外壳体的底部设置支座，密封盖和压力舱上端面结合的密封面设有不少于2条密封圈。本专利技术通过多层壁(壳)方式，能够满足较大部件和较高压力试验要求，密封盖拆装较方便，可重复拆装使用，有广阔的应用前景。本专利技术的优点: 1、可以用工业钢板卷制，使超大直径高压实验舱的建设成为可能。2、采用常规工艺制造，显著降低建造安装费用。【附图说明】图1为本专利技术一种实施例的结构剖面图； 图2为试验舱舱盖工作状态示意图； 图3为试验舱舱盖拆卸状态示意图； 图4为图1所示试验舱A局部放大图。图中:1_压力舱上端面，2-弧形抗剪键，3-密封圈，4-外壳体，5-中间壳体，6_内壳体，7-液态填充介质，8-支座，9-伸缩杆，10-密封盖，11-定位块，12-应急卸压孔，13-操作孔，14-测试线路孔，15-压力可调式蓄能稳压器，16-主被动压力平衡调节系统。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。实施例一 如图1-4所示，薄壳嵌套式压力试验舱装置，包括压力舱上端面1、密封盖10和主被动压力平衡调节系统16，主被动压力平衡调节系统16设有数量不少于耐压壳层数的压力可调式蓄能稳压器15，与各层耐压壳的内腔相连，压力舱上端面I下方焊接外壳体4、中间壳体5和内壳体6,其中中间壳体5为一层,夕卜壳体4、中间壳体5和内壳体6间填充带有一定预应力的液态填充介质7，底部焊接支座8。密封盖10通过弧形抗剪键2形成自紧式密封，弧形抗剪键2为4块，通过伸缩杆9控制，伸缩杆9缩短时弧形抗剪键2收起，可提起密封盖10，伸缩杆9伸长时弧形抗剪键2展开，围成圆环形卡在压力舱上端面I的凹槽中，密封盖10被压紧，形成自紧式密封。密封盖10上设有应急卸压孔12、操作孔13和测试线路通孔，密封面设有不少于两条密封圈3。外壳体4，中间壳体5，内壳体6均由圆柱筒体和球形封头焊接组成。实施例二 实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于:使用工业钢板卷制方式，可制造外径3m的超大直径压力舱，按照内压20MPa计算，可采用市场现有的50mm厚钢板卷制外壳体4、中间壳体5和内壳体6，通过压力可调式蓄能稳压器15控制液态填充介质7的预压力。卷制焊接方式可保证压力舱壁的圆柱度，使超大直径高压实验舱的建设成为可能。实施例三 实施例三与实施例二基本相同，不同之处在于:当需要中低压力和小直径压力舱时，可仅保留外壳体4和内壳体6,在外壳体4和内壳体6间一次性充满液态填充介质7,不需要调整液态填充介质7的压力。如制造外径Im的压力舱，按照内压5MPa计算，可采用市场现有的20mm厚钢板卷制外壳体4和内壳体6，在外壳体4和内壳体6间一次性充满液态填充介质7。【主权项】1.薄壳嵌套式压力试验舱装置，包括试验舱体和与舱体配合的舱盖，其特征在于:试验舱体由压力舱上端面和压力舱壁连接构成，压力舱上端面为短柱圆环状，压力舱壁至少包括内壳体和外壳体两层耐压壳，壳体之间充满液态填充介质；壳体之间的密闭U型腔和内壳体的内腔分别通过主被动压力平衡调节系统连接压力可调式蓄能稳压器。2.根据权利要求1所述的薄壳嵌套式压力试验舱装置，其特征在于:压力舱的舱盖为自紧式密封结构，压力舱盖上均设有应急卸压孔、操作孔和测试线路孔通孔。3.根据权利要求2所述的薄壳嵌套式压力试验舱装置，其特征在于:所述的自紧式密封结构包括压力舱上端面设有与密封盖密封配合的密封面，密封面上设置密封圈，密封盖上部的压力舱上端面内周边设置环形凹槽，环形凹槽与设置在密封盖上部的弧形抗剪键插接配合。4.根据权利要求3所述的薄壳嵌套式压力试验舱装置，其特征在于:所述的弧形抗剪键至少四块，弧形抗剪键之间设置定位块，每块弧形抗剪键均通过连接的伸缩杆联动。5.根据权利要求1或2、3所述的组合式高压试验舱，其特征在于:所述的内壳体和外壳体间设有至少一层中间壳体，内壳体为不锈钢材质或者是复合一层耐磨不锈材料，在外壳体的底部设置支座，密封盖和压力舱上端面结合的密封面设有不少于2条密封圈。【专利摘要】本专利技术提供了薄壳嵌套式压力试验舱装置，包括试验舱体和与舱体配合的舱盖，其中：试验舱体由压力舱上端面和压力舱壁连接构成，压力舱上端面为短柱圆环状，压力舱壁至少包括内壳体和外壳体两层耐压壳，壳体之间充满液态填充介质；客体之间的密闭U型腔和内壳体的内腔分别通过主被动压力平衡调节系统连接压力可调式蓄能稳压器。本专利技术通过多层壁嵌套方式，可以用工业钢板卷制，使超大直径高压实验舱建设成为可能，密封盖拆装方便，可重复使用，有广阔的应用前景。【IPC分类】G01N3-12【公开号】CN104749039【申请号】CN201310745263【专利技术人】徐松森, 王宏安, 田凯, 傅忠尧, 任红伟, 张士华, 高圣新, 初新杰, 郭强, 尹慧敏, 魏羲 【申请人】中国石油化工集团公司, 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院【公开日】2015年7月1日【申请日】2013年12月31日本文档来自技高网...

【技术保护点】
薄壳嵌套式压力试验舱装置，包括试验舱体和与舱体配合的舱盖，其特征在于：试验舱体由压力舱上端面和压力舱壁连接构成，压力舱上端面为短柱圆环状，压力舱壁至少包括内壳体和外壳体两层耐压壳，壳体之间充满液态填充介质；壳体之间的密闭U型腔和内壳体的内腔分别通过主被动压力平衡调节系统连接压力可调式蓄能稳压器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐松森，王宏安，田凯，傅忠尧，任红伟，张士华，高圣新，初新杰，郭强，尹慧敏，魏羲，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11