[发明专利]一种用于深海管道的循环加载装置

说明书

本发明实施例公开了一种用于深海管道的循环加载装置，包括试验舱，轴向循环加载机构和弯矩循环加载机构；试验舱上形成有可开放或闭合的注水口、出水口和排气口；轴向循环加载机构包括其中一端延伸至试验舱中的沿试验舱的轴向方向延伸的轴力传动杆，以及连接于轴力传动杆的另一端且位于试验舱外部的用于沿轴向方向推动轴力传动杆的第一偏心结构；弯矩循环加载机构包括位于试验舱中且能够套接待测管道的传动支架，以及位于试验舱外部的第二偏心结构，且传动支架与第二偏心结构之间通过沿径向方向可移动地设置的径向传动杆组件连接。有效地完成在高压水环境下仍可实现高频、循环加载的效果，且不会出现现有技术中采用液压装置导致的过热问题。

技术领域

本发明实施例涉及深海管道的加载装置的技术领域，具体涉及一种用于深海管道的循环加载装置。

背景技术

随着对海洋油气资源开发力度的加大，大量深海管道被铺设并投入使用，为了确保这些管道的运行稳定性和安全性，研究管道屈曲压溃机理，必须进行模拟深海环境下管道压溃缩尺比试验。对管道施加载荷的方式和施加载荷的类型是否符合真实深海环境，将直接影响试验结果的可靠性和准确性。目前对高压水舱中的测试管道施加载荷的试验装置，大部分通过油压机来控制力，在轴向力施加的形成上有局限性。因此，继续开发一种试验装置通过控制位移实现载荷的循环高频施加，确保试验的准确性和可靠性，为现场施工提供可靠的依据是本发明亟需解决的问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种用于深海管道的循环加载装置，基于偏心结构对深海管道循环施加弯矩和轴向力，真实模拟海底管道的受力情况，同时，采用偏心结构进行力的施加，能够有效地完成在高压水环境下仍可实现高频、循环加载的效果，且不会出现现有技术中采用液压装置导致的过热问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明实施例的一个方面，提供了一种用于深海管道的循环加载装置，包括试验舱，各自至少部分位于所述试验舱中的轴向循环加载机构和弯矩循环加载机构；其中，

所述试验舱上形成有可开放或闭合的注水口、出水口和排气口；

所述轴向循环加载机构包括其中一端延伸至所述试验舱中的沿所述试验舱的轴向方向延伸的轴力传动杆，以及连接于所述轴力传动杆的另一端且位于所述试验舱外部的用于沿轴向方向推动所述轴力传动杆的第一偏心结构；

所述弯矩循环加载机构包括位于所述试验舱中且能够套接待测管道的传动支架，以及位于所述试验舱外部的第二偏心结构，且所述传动支架与所述第二偏心结构之间通过沿径向方向可移动地设置的径向传动杆组件连接。

作为本发明的一种优选方案，所述第一偏心结构包括第一偏心轮组件，用于带动所述第一偏心轮组件转动的第一驱动件，所述轴力传动杆一端连接于所述第一偏心轮组件上，另一端延伸至所述试验舱中，所述第一驱动件通过所述第一偏心轮组件带动所述轴力传动杆沿轴向方向往复运动。

作为本发明的一种优选方案，所述第二偏心结构包括第二偏心轮组件，用于带动所述第二偏心轮组件转动的第二驱动件，且所述第二偏心轮组件与所述传动支架之间通过顺次连接的活塞杆和弯矩传动杆连接。

作为本发明的一种优选方案，所述传动支架包括沿所述试验舱的轴向方向顺次设置的第一支板和第二支板，且所述第一支板与所述第二支板上形成有同轴且与所述试验舱的轴向方向相同的穿孔，所述第一支板与所述第二支板通过连板与所述弯矩传动杆连接。

作为本发明的一种优选方案，所述注水口与所述出水口位于所述试验舱中靠近底部的一侧，且所述注水口与所述出水口分设于所述试验舱的两端，所述排气口位于所述试验舱中靠近顶部的一侧。

作为本发明的一种优选方案，所述试验舱的两端可开放或闭合地设置有舱盖，所述舱盖上可拆卸地连接有用于固定待测管道的法兰。