[实用新型]一种长输油气管道水毁模拟实验装置

说明书

本实用新型公开了一种长输油气管道水毁模拟实验装置。所述长输油气管道水毁模拟实验装置，包括实验平台、管道系统、循环系统、液压系统、监测系统。所述实验平台分为三个区域，进水口区、实验区、出水口区；所述管道系统设置有管道夹具、管道；所述循环系统设置有水泵、输水管、阀门；所述液压系统设置有液压千斤顶；所述监测系统设置有流速传感器、应变片、信号线、主机。本实用新型提供的长输油气管道水毁模拟实验装置，可根据实验要求，改变管道与水流方向夹角、改变水流量大小、改变水流速度大小。通过改变模型的三种可变因素，模拟不同情况下水流对长输油气管道的冲击作用。

技术领域

本发明涉及管道地质灾害模型实验的技术领域，尤其是一种长输油气管道水毁模拟实验装置及实验方法。

背景技术

地质灾害是长输油气管道中普遍存在且会直接危害管道安全的特殊灾害，对长输油气管道造成破坏影响的地质灾害主要有滑坡、崩塌、水毁。针对此问题，各高校及企业建立了一些管道地质灾害模拟实验平台，如成都理工大学的管道滑坡地质灾害实验平台、中石油管道科技研究中心的管道采空区地质灾害实验平台。但目前尚无长输油气管道水毁实验平台。基于上述情况，亟需建立一种长输油气管道水毁模拟实验装置及实验方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种长输油气管道水毁模拟实验装置及实验方法，通过改变管道与水流方向夹角、水流大小、水流速度这三个因素，模拟水流对长输油气管道的冲击作用。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种长输油气管道水毁模拟实验装置，其特征在于：所述长输油气管道水毁模拟实验装置包括：实验平台、管道系统、循环系统、液压系统和监测系统五部分。

实验平台：所述实验平台分为三个区域，进水口区、实验区、出水口区，进水口区为一铁质长方体水箱，实验区为一铁质U型槽，出水口区上部为一铁质长方体水箱，下部为一铁质半圆柱体，进水口区与出水口区通过焊接固定于实验区U型槽两端；

管道系统：包括管道夹具和管道，所述管道夹具为一挂钩，在挂钩钩柄上安装一个滑轮，所述管道挂载于挂钩上；

循环系统：包括水泵、输水管、阀门，所述水泵放置于出水口区底部，所述输水管一端与水泵相连，另一端伸入进水口区并在端口处安装阀门；

液压系统：包括液压千斤顶，液压千斤顶放置于进水口区下部，对实验平台的倾斜角度起到控制作用；

监测系统：包括流速传感器、应变片、信号线、主机，所述流速传感器放置于实验区，通过信号线与主机相连，所述应变片贴在管道表面，通过信号线与主机相连。

优选地，所述实验区为一铁质U型槽，长2m，宽0.8m，槽壁高0.3m，沿槽壁顶部安装有长条形U型槽，长2m，槽宽为2cm，槽壁高为2cm。

优选地，所述进水口区为一0.8m×0.6m×0.3m的铁质长方体水箱，通过焊接与实验区相连，水箱上表面完全开口，与实验区相接的一面上半面开口，下半面封闭。

优选地，所述出水口区为一0.8m×0.8m×0.3m的铁质长方体水箱，通过焊接与实验区相连，水箱上下表面以及与实验区相接的一面完全开口，水箱底部与一的铁质半圆柱体通过焊接相连。

优选地，所述管道夹具为一“J”形挂钩，钩柄长为10cm，底部为直径4cm的半圆，挂钩钩柄顶部固定一直径1.5cm的滑轮，滑轮卡在实验区槽壁顶部U型槽内。

优选地，所述管道规格为内径2.6cm，外径3cm的PVC管道。

优选地，所述水泵规格为新界PW125Z型，放置于出水口区底部并与内径1.9cm，外径 2.5cm的胶皮输水管一端口相连，输水管另一端口放置于进水口区顶部并在距离端口3cm处安装球形阀门。

优选地，所述管道表面贴有规格为BF1K-3AA型的应变片，通过信号线与主机相连。