[发明专利]一种海洋油气管道施加初始椭圆度的实验装置

说明书

本发明实施例涉及一种海洋油气管道施加初始椭圆度的实验装置，该装置包括：主体压载舱、法兰、受压管件、舱体支架、液压泵、液压油管、压头组件；压头组件贯穿于主体压载舱舱壁，液压泵与液压油管连接，液压油管与压头组件连接，舱体支架设置位于主体压载舱下表面，以支撑主体压载舱；受压管件受压部分进入主体压载舱内，且位于压头组件之间，受压管件两端贯穿于法兰，法兰固定于主体压载舱上。可以实现对管道的某一位置精准施加压力并控制大小，模拟生产、运输、铺设过程中管道在外力作用作用下出现初始椭圆度缺陷的实验方法，为研究存在初始时椭圆度管件的极限承载力及动力响应提供条件，为海洋油气管道铺设及检验提供指导。

技术领域

本发明实施例涉及海洋工程技术领域，尤其涉及一种海洋油气管道施加初始椭圆度的实验装置。

背景技术

海洋油气管道是海洋油气运输中最快捷、经济、有效的运输方式，是海洋油气运输的生命线，随着海洋油气开发不断向深水挺进，其面临的工况更加复杂，保证其正常服役愈发受到重视。但是其在生产、运输、铺设过程中受力状态极其复杂，海洋油气管道在铺设及服役过程中不可避免的会出现各种初始缺陷。其中，初始椭圆度缺陷是最常见的一种初始缺陷，一旦海洋油气管道存在，将直接影响海洋油气管道的极限承载能力，进而降低海底管线的结构稳定性。

深入探究、精准量化具备初始椭圆度缺陷的海洋油气管道各项性能是各科研机构将来一段时间内的重要课题，明确其在静水压力、弯矩、轴向张力、扭矩、剪力等复杂载荷的联合作用下的失效模式及其极限承载力极其重要。在实验研究过程中，为确保实验结果精准可靠，对海洋油气管道的初始椭圆度的精度也提出更高的要求，因此，制备可以对海洋油气管道精准施加一定大小初始椭圆度的实验装置，模拟具有不同初始椭圆度缺陷的管道在指定试验装置下的受力响应及变形情况极为必要。

目前已有的实现管道初始椭圆度的装置(如专利申请号：CN201020242171.2)在使用时存在几点不足：1.已有的施加初始椭圆度缺陷的装置较为简陋，无法精准控制管道上所施加椭圆度的大小。2.装置设计方面存在缺陷，无法观察管道具体受力点的位置，几何形状变化以及受力响应的状态。3.对管道施加椭圆度时，没有办法有效的固定管道空间位置，管道受力变形位置可能会发生变化。

发明内容

鉴于此，为解决现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种海洋油气管道施加初始椭圆度的实验装置。

本发明实施例提供了一种海洋油气管道施加初始椭圆度的实验装置，所述装置包括：主体压载舱、法兰、受压管件、舱体支架、液压泵、液压油管、压头组件；

所述压头组件贯穿于所述主体压载舱舱壁，所述液压泵与所述液压油管连接，所述液压油管与所述压头组件连接，所述舱体支架设置位于所述主体压载舱下表面，以支撑所述主体压载舱；

所述受压管件受压部分进入所述主体压载舱内，且位于所述压头组件之间，所述受压管件两端贯穿于所述法兰，所述法兰固定于所述主体压载舱上。

在一个可选的实施方式中，所述压头组件包括上压头以及下压头；

所述压头组件贯穿于所述主体压载舱舱壁，包括：所述上压头贯穿于所述主体压载舱上舱壁，所述下压头设置于所述主体压载舱下舱壁；

所述液压油管与所述压头组件连接，包括：所述液压油管与所述上压头固定连接。

在一个可选的实施方式中，所述上压头顶端设置有上压头位移表，用于监控上压头位移变化。

在一个可选的实施方式中，所述装置还包括下方压头调节螺丝，所述下方压头调节螺丝贯穿于所述主体压载舱下舱壁；

所述下压头设置于所述主体压载舱下舱壁，包括：所述下方压头调节螺丝与所述下压头连接，通过所述下方压头调节螺丝调节所述下压头初始位置。

在一个可选的实施方式中，所述下方压头调节螺丝中间设置有下压头连接销槽；