组合式高压试验舱.pdf

本发明提供了一种组合式高压试验舱，包括试验舱体和与舱体配合的舱盖，其中：试验舱分为外层压力舱和内层压力舱，外层压力舱和内层压力舱均由舱体和舱盖组成的独立舱体，内层压力舱体通过支架嵌套在外层压力舱体内。本发明通过组合嵌套方式，可根据需要单独使用外压力舱，能够满足较大部件试验要求，或嵌套多个内压力舱，可满足较高压力要求，也可实现不同压力梯度的装备、环境实验。密封盖和内压力舱的拆装均较方便，可重复拆装使用，有广阔的应用前景。

1.  组合式高压试验舱，包括试验舱体和与舱体配合的舱盖，其特征在于：试验舱分为外层压力舱和内层压力舱，外层压力舱和内层压力舱均由舱体和舱盖组成的独立舱体，内层压力舱体通过支架嵌套在外层压力舱体内。

2.  根据权利要求1所述的组合式高压试验舱，其特征在于：所述的外层压力舱为多层层壳体组合，多层壳体间充满液态填充介质，液态填充介质与压力可调式蓄能稳压器相连。

3.  根据权利要求1或2所述的组合式高压试验舱，其特征在于：内层压力舱为一个或多个独立压力舱；采用多个内层压力舱时，多个内层压力舱尺寸由内到外递增，其舱体由内到外通过支架逐层嵌套在外部的仓体内。

4.  根据权利要求3所述的组合式高压试验舱，其特征在于：内层压力舱上端设有带螺孔的连接端面，通过密封螺栓与内层压力舱盖连接，并在密封面设有密封圈；所有的压力舱盖上均设有应急卸压孔、操作孔和测试线路孔通孔。

5.  根据权利要求4所述的组合式高压试验舱，其特征在于：外层压力舱的舱盖为自紧式密封结构。

6.  根据权利要求5所述的组合式高压试验舱，其特征在于：外层压力舱盖的自紧式密封结构，是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。

7.  根据权利要求6所述的组合式高压试验舱，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。

8.  根据权利要求1或2所述的组合式高压试验舱，其特征在于：实验舱底部设置支座。

组合式高压试验舱
技术领域
本发明涉及模拟深水高压试验装置领域，尤其是一种组合式高压试验舱。 
背景技术
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加，一般靠锻造形成，大型试验舱建造异常困难，造价高。 
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种密封性能好，可以为试验设备提供高压环境模拟试验的组合式高压试验舱。 
其技术方案是： 
组合式高压试验舱，包括试验舱体和与舱体配合的舱盖，其中：试验舱分为外层压力舱和内层压力舱，外层压力舱和内层压力舱均由舱体和舱盖组成的独立舱体，内层压力舱体通过支架嵌套在外层压力舱体内。
上述方案进一步包括： 
所述的外层压力舱为多层壳体组合，多层壳体间充满液态填充介质，液态填充介质与压力可调式蓄能稳压器相连。
内层压力舱为一个或多个独立压力舱；采用多个内层压力舱时，多个内层压力舱结构相同，尺寸由内到外递增，其舱体由内到外通过支架逐层嵌套在外部的仓体内。 
内层压力舱上端设有带螺孔的连接端面，通过密封螺栓与内层压力舱盖连接，并在密封面设有密封圈；所有的压力舱盖上均设有应急卸压孔、操作孔和测试线路孔通孔。 
外层压力舱的舱盖为自紧式密封结构。 
外层压力舱盖的自紧式密封结构，是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。 
实验舱底部设置支座。 
本发明通过多层压力舱嵌套方式，可根据需要单独使用外压力舱，能够满足较大部件试验要求，或嵌套多个内压力舱，可满足较高压力要求，密封盖和内压力舱的拆装均较方便，可重复拆装使用，有广阔的应用前景。 
本发明的优点： 
1、采用多层嵌套可将中低压试验舱组合起来形成高压试验舱，以低压舱技术建设高压舱。
2、采用嵌套方式，可在实验时把不同试件放在不同腔中，并根据需要相连，实现不同压力梯度的装备、环境实验。 
3、采用嵌套方式，各舱亦可独立应用，灵活组合扩大装置效能。 
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构剖面图； 
图2为本发明另一种实施例的结构剖面图；
图3为外层试验舱舱盖工作状态示意图；
图4为外层试验舱舱盖拆卸状态示意图；
图5为内层压力舱盖示意图；
图6为图1所示试验舱局部A放大图。
图中：1-外层压力舱上端面，2-弧形抗剪键，3-密封圈，4-外层压力舱体，5-内层压力舱盖， 6-内层压力舱体，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-密封螺栓，16-压力可调式蓄能稳压器，17-支架。 
具体实施方式
实施例1，单层外层压力舱和两个内层压力舱结合的实施例。 
如图1所示，组合式高压试验舱，包括外层压力舱上端面1和密封盖10，外压力舱上端面1下方焊接外层压力舱体4，外层压力舱体4内嵌套两个内层压力舱体6，内层压力舱为独立舱体，外层压力舱体4和内层压力舱体6间填充带有一定预应力的液态填充介质7，内层压力舱体6由支架17支撑在外部的舱体内，外层压力舱体4底部焊接支座8。 
实施例2，双层外层压力舱和单个内层压力舱结合的实施例。 
如图2所示，组合式高压试验舱，包括外层压力舱上端面1和密封盖10，外压力舱上端面1下方焊接外层压力舱体4。外层压力舱体4为双层壳体组合，双层壳体间充满液态填充介质7，液态填充介质7与压力可调式蓄能稳压器16相连。外层压力舱体4内嵌套一个内层压力舱体6，内层压力舱为独立舱体，外层压力舱体4和内层压力舱体6间填充带有一定预应力的液态填充介质7，内层压力舱体6由支架17支撑在外层压力舱体4内，外层压力舱体4底部焊接支座8。 
在实施例1和实施例2的基础上，更进一步包括： 
参照图3和4，外层压力舱的舱盖采用自紧式密封结构，其密封盖10通过弧形抗剪键2形成自紧式密封，弧形抗剪键2为八块，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1的凹槽中，密封盖10被压紧，形成自紧式密封。
参照图3，密封盖10和上设有应急卸压孔12、操作孔13和测试线路孔14通孔，密封面设有多条密封圈3。 
参照图5，内层压力舱盖5上设有应急卸压孔12、操作孔13和测试线路孔14通孔，并设有多个螺孔。 
内层压力舱体6上端设有带螺孔的连接端面，可通过密封螺栓15与内层压力舱盖5连接，拆装方便。 
外层压力舱体4和内层压力舱体6均由圆柱筒体和球形封头焊接组成。 
外层压力舱体4和内层压力舱体6为独立舱体，舱盖和舱体密封面设有密封圈3，每个内层压力舱结构相同，尺寸递减，可根据需要逐层嵌套。