1.一种圆形锈蚀充压管道的密封、冲击试验系统,包括:支座组件、充压组件、密封组件、数据采集组件、落锤冲击组件和锈蚀试验管道,其特征在于:所述支座组件固定在刚性底板上,所述锈蚀试验管道水平固定在所述支座组件上,所述落锤冲击组件位于锈蚀试验管道正上方,所述密封组件包括充压端密封组件和测量端密封组件,所述充压组件通过充压端密封组件和锈蚀试验管道一端连成整体,所述数据采集组件包括压强传感器、测速仪、高速摄相机、动态采集仪和计算机终端,所述压强传感器通过测量端密封组件和锈蚀试验管道另一端连成整体;
所述充压组件包括气体充压机或液压泵站及控制系统与高压连接管,所述控制系统可设定目标充压水平并维持管道内压力水平保持不变;
所述充压端密封组件包括密封卡套、止回阀和高压快速接头,所述测量端密封组件包括密封卡套、对丝和高压快速接头,所述密封卡套包括卡套公头、卡套母头和密封卡环,所述高压快速接头包括快接公头和快接母头;
所述密封卡环由内部橡胶密封圈和外部钢制卡环组成,整个密封卡环内径不变,外部钢制卡环从头部向底部带有一定坡度外径逐渐变大呈外锥面,底部向外突出后又缩回至初始外径,其头部边缘恰好可进入卡套公头内部,其整体底部可恰好放入卡套母头内部,所述内部橡胶密封圈外表面和外部钢制卡环内表面粘结,橡胶密封圈内径不变且和所述锈蚀试验管道外径一致;
所述锈蚀试验管道受冲击时,高速摄相机同步记录所述锈蚀试验管道外部形态变化,同时所述动态采集仪通过压强传感器采集锈蚀试验管道内部压强变化信号并根据气体状态方程或液体状态方程分析锈蚀试验管道内部容积变化并同步显示于所述计算机终端。
2.根据权利要求1所述的一种圆形锈蚀充压管道的密封、冲击试验系统的实验方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,锈蚀试验管道一端用橡胶塞和胶带密封,从锈蚀试验管道另一端向管道内注满水,应用液体流量计测量所注水的体积即为锈蚀试验管道的初始容积V0,随后清理橡胶塞、胶带及管道内的水;
第二步,将锈蚀试验管道两端各穿过一个卡套母头且其螺纹口方向与各自靠近的管口方向一致,随后锈蚀试验管道两端各穿过一个密封卡环且其头部方向与各自靠近的管口方向一致,然后两端各连接一个卡套公头,充压端顺次可靠连接止回阀和快接公头并将高压连接管一端和快接母头可靠连接,测量端顺次可靠连接对丝和快接公头并将压强传感器和快接母头可靠连接;
第三步,将密封好的锈蚀试验管道水平固定于支座组件上,并将高压连接管端部的快接母头和锈蚀试验管道充压端密封组件的快接公头连接,将连有压强传感器的快接母头和测量端密封组件的快接公头连接;
第四步,启动数据采集组件的计算机终端和连有压强传感器的动态采集仪,此时压强传感器开始采集锈蚀试验管道内部压强信号并实时显示于计算机终端;
第五步,打开充压端密封组件的止回阀,通过充压组件的控制系统设定目标充压水平并启动气体充压机或液压泵站开始充压,锈蚀试验管道内部压强达到目标压强后控制系统自动停止充压并维持试验管道内压强不变,关闭止回阀,充压结束;
第六步,打开高速摄相机和测速仪,调节落锤冲击组件的落锤至目标高度,释放落锤,落锤完成对锈蚀试验管道的冲击,同时,测速仪实时记录落锤开始撞击锈蚀试验管道时刻的速度,动态采集仪及高速摄相机实时记录、分析从落锤开始接触锈蚀试验管道至冲击结束整个过程内部压强变化及外部形态变化,并根据恒温条件下的气体状态方程或液体状态方程将锈蚀试验管道内部容积变化实时显示于计算机终端;
第七步,打印输出试验数据,关闭设备,拆卸冲击后的锈蚀试验管道。