[发明专利]一种基于陆地环境的水下大深度均压试验装置

说明书

本发明公开了一种基于陆地环境的水下大深度均压试验装置，涉及船舶与海洋工程领域，包括管路系统和与管路系统相连接的控制系统，所述管路系统包括模拟补偿器注疏水分系统、充放气分系统、压力补偿分系统、压力测量分系统、模拟容器、充气容器、模拟补偿器、压缩气瓶和水循环分系统，所述水循环分系统包括接水箱和水泵；所述模拟补偿器注疏水分系统用于向模拟补偿器注水和疏水；所述充放气分系统用于对充气容器内部的压强进行调节；该基于陆地环境的水下大深度均压试验装置，能够进行大型容器水下大深度均压试验，安全性高、时间短，有利于试验操作技能的培养和训练，便于人为设置故障而进行故障应急处置试验。

技术领域

本发明涉及船舶与海洋工程技术，具体涉及一种基于陆地环境的水下大深度均压试验装置。

背景技术

在水下几十米深度，要打开大型容器的盖子，需要克服巨大的水压力。如果要求开盖后水暂时不能进入容器，还需要在容器的进口处设置一层隔膜，以隔离容器内的物体和水。在开盖后这层隔膜将直接处于水压力作用下，为了减小开盖阻力和保护隔膜不被压破，需要设置水下开盖均压装置，一般方法是通过向容器内充入一定压强的气体，使容器内的压强和容器盖子处水的压强保持一致或者两者的差值在一定范围内，当容器的深度发生变化时，容器内的压强也要随之发生相应的变化。在容器壁上安装压力传感器来实时测量和监控容器内压强的变化；在隔膜和容器盖子之间的空腔内事先注满水，因为此处空腔的容积是一定的，水对隔膜上表面的压强也是一定的，在靠近隔膜上表面处也安装了压力传感器。为了维持隔膜上下表面的压力均衡，需要通过一定的方式对隔膜上表面处的压强进行调节，使隔膜上表面处的压强能跟随容器内压强的变化而变化，而容器内压强能跟随容器在水中深度的变化，从而达到三点压强动态平衡的目的。

为了实现上述均压过程和控制要求，在容器壁和容器盖子上设置了大量的管路、阀件、压力传感器，在容器外设置了气源、压力泵站等，来控制和完成隔膜和容器盖子之间空腔注水、容器内充放气、隔膜上表面压强调节等工作。器件种类多分布广，管路和阀件密封性要求高，气源压力高，阀件结构复杂、开关响应时间短，在水下环境均压的原理和实现比较复杂，操作步骤多且具有一定的危险性，要求操作人员必须深刻理解均压原理，熟记操作流程、掌握应急处置方法。

目前，在真实的水下环境下，要进行大型容器水下大深度均压试验成本高、时间长、对试验边界条件的验证和探索危险系数高，使用条件要求苛刻，不利于试验操作技能的培养和训练，不便于人为设置故障而进行故障应急处置试验，为此，本方案提出了一种基于陆地环境的水下大深度均压试验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于陆地环境的水下大深度均压试验装置，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于陆地环境的水下大深度均压试验装置，包括管路系统和与管路系统相连接的控制系统，所述管路系统包括模拟补偿器注疏水分系统、充放气分系统、压力补偿分系统、压力测量分系统、模拟容器、充气容器、模拟补偿器、压缩气瓶和水循环分系统，所述水循环分系统包括接水箱和水泵；

所述模拟补偿器注疏水分系统用于向模拟补偿器注水和疏水；

所述充放气分系统用于对充气容器内部的压强进行调节；

所述压力补偿分系统用于确保模拟补偿器内部压强与充气容器内部压强的均衡；

所述压力测量分系统用于对模拟补偿器、充气容器的压强进行实时测量；

所述压缩气瓶用于向压力补偿分系统和充气容器充放气分系统供气；

所述控制系统包括操控一体机和均压监控箱，所述操控一体机用于向均压监控箱发送控制指令，所述压监控箱接收操控一体机的控制指令对管路系统进行控制，采集管路系统的相关信息向操控一体机反馈。