(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210426682.7 (22)申请日 2022.04.22 (71)申请人 浙江工业大 学 地址 310000 浙江省杭州市拱 墅区潮王路 18号 (72)发明人 谢林君　王昌训　叶锦淼　郑磊　 陈闰洛　徐阳锋　金鹏　林韩波　 (74)专利代理 机构 浙江千克知识产权代理有限 公司 33246 专利代理师 冷红梅 (51)Int.Cl. G01N 3/08(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种管道运作中冰 塞隔离试验 装置 (57)摘要 本发明涉及一种管道运作中冰塞隔离试验 装置， 包括支架， 固设于支架上的试验管道和水 箱， 试验管道与水箱之间通过水管连通， 水管上 靠近水箱的出口处安装有泵， 所述试验管道表面 均匀设有温度传感器、 应变仪和位移传感器； 温 度传感器、 应变仪和位移传感器与计算机电连 接， 用于实时监测试验管道在运作中的应力状态 与位移变化； 本发明装置可以得到在不同管径的 工况下， 冰塞隔离工艺可 以实施的最大流量， 同 时， 通过各种传感器实时监测的数据， 可 以得出 管道系统在热流固三者耦合工况下的材料性能 变化， 所以， 本发明装置可 以为企业更好的实施 冰塞工艺技术提供参考与指导。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 114739803 A 2022.07.12 CN 114739803 A 1.一种管道运作中冰塞隔离试验装置， 其特征在于： 包括支架 （19） ， 固设于支架 （19） 上 的试验管道 （18） 和水箱 （1） ， 试验管道 （18） 与水箱 （1） 之间通过水管 （3） 连通， 水管 （3） 上靠 近水箱 （1） 的出口处安装有泵 （2） ， 所述试验 管道 （18） 表 面均匀设有温度传感器 （7） 、 应变仪 （9） 和位移传感器 （10） ； 温度传感器 （7） 、 应变仪 （9） 和位移传感器 （10） 与计算机 （8） 电连接， 用于实时监测试验管道 （18） 在运作中的应力状态与位移变化。 2.根据权利要求1所述的一种管道运作中冰塞隔离试验装置， 其特征在于： 所述水管 （3） 靠近试验管道 （18） 的两侧分别安装有入口阀 （6） 和出口阀 （12） 。 3.根据权利要求2所述的一种管道运作中冰塞 隔离试验装置， 其特征在于： 所述试验管 道 （18） 两端由透明法兰 （21） 密封， 通过光源 （5） 照射， 用高速摄 像机 （13） 记录下 结冰过程。 4.根据权利要求3所述的一种管道运作中冰塞隔离试验装置， 其特征在于： 所述水管 （3） 上安装有用于实时监测水 管 （3） 中的流速的流 量计 （4） 。 5.根据权利要求1所述的一种管道运作中冰塞隔离试验装置， 其特征在于： 所述水箱 （1） 放置位置高于试验管道 （18） 的放置位置 。 6.根据权利要求5所述的一种管道运作中冰塞 隔离试验装置， 其特征在于： 所述试验管 道 （18） 上安装有夹套 （16） ， 夹套 （16） 通过螺 栓紧固于试验管道 （18） 上。 7.根据权利要求6所述的一种管道运作中冰塞隔离试验装置， 其特征在于： 所述夹套 （16） 上连接有液氮罐 （14） ， 液氮罐 （14） 与夹套 （16） 之间安装有液氮进口阀 （15） 。 8.根据权利要求7所述的一种管道运作中冰塞隔离试验装置， 其特征在于： 所述夹套 （16） 上安装有氮气出口阀 （17） 。 9.根据权利要求6所述的一种管道运作中冰塞 隔离试验装置， 其特征在于： 所述试验管 道 （18） 底部 靠近入口阀 （6） 位置处安装有排水阀 （20） 。 10.根据权利要求9所述的一种管道运作中冰塞隔离试验装置， 其特征在于： 所述试验 管道 （18） 顶部 靠近出口阀 （12） 位置处安装有排气阀 （1 1） 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114739803 A 2一种管道运作中冰塞 隔离试验装 置 技术领域 [0001]本发明属于 机械装配技 术领域， 具体涉及一种管道运作中冰塞隔离试验 装置。 背景技术 [0002]工业是立国之本， 是国家稳定快速发展的重要支柱。 而管道又是工业中必不可少 的一部分， 所以管道的维修情况影响着企业的发展。 目前， 核电、 石油、 化工企业等也 都开始 运用冰塞技术。 所谓冰塞， 就是利用制冷剂(液氮或干冰等)对需要隔离的系统管道进行局 部冷却， 使该管段内的液态介质凝固结冰， 形成一段能承受高压力的冰塞， 从而实现设备隔 离的目的。 冰塞形成后能承载相当高的压力， 有的甚至能承受超过管道的破坏压力。 但是目 前的冰塞 试验研究都是在管道上游阀门完全闭合的工况下即管道内部 没有流量进 行的， 对 于冰塞技术是否可以运用于流动中的管道， 与不同管径下可以实施冰塞工艺的最大流量， 还没有足够的认知； 对于管道系统在温度、 压力、 流动三者耦合的情况下的材料性能研究也 少之又少， 缺少冰塞试验的数据与技 术积累。 [0003]针对以上技 术问题， 故需要对其进行改进。 发明内容 [0004]本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷， 提供一种结构简单， 设计巧妙， 通过各 种传感器实时监测的数据， 可以分析出管道在热流固耦合的工况下的材料性能的管道运作 中冰塞隔离试验 装置。 [0005]为了达到以上目的， 本发明所采用的技术方案是： 一种管道运作中冰塞隔离试验 装置， 包括支架， 固设于支架上的试验管道和水箱， 试验管道与水箱之间通过水管连通， 水 管上靠近水箱的出 口处安装有泵， 所述试验管道表面均匀设有温度传感器、 应变仪和位移 传感器； 温度传感器、 应变仪和位移传感器与计算机电连接， 用于实时监测试验 管道在运作 中的应力状态与位移变化。 [0006]作为本发明的一种优选方案， 所述水管靠近试验管道的两侧分别安装有入口阀和 出口阀。 [0007]作为本发明的一种优选方案， 所述试验管道两端由透明法兰密封， 通过光源照射， 用高速摄 像机记录下 结冰过程。 [0008]作为本发明的一种优选方案， 所述水管上安装有用于实时监测水管中的流速的流 量计。 [0009]作为本发明的一种优选方案， 所述水箱放置位置高于试验管道的放置位置 。 [0010]作为本发明的一种优选方案， 所述试验管道上安装有夹套， 夹套通过螺栓紧固于 试验管道上。 [0011]作为本发明的一种优选方案， 所述夹套上连接有液氮罐， 液氮罐与夹套之间安装 有液氮进口阀。 [0012]作为本发明的一种优选方案， 所述夹套上安装有氮气出口阀。说　明　书 1/3 页 3 CN 114739803 A 3