[发明专利]全尺寸海洋油气管道应力腐蚀实验方法

摘要

本发明涉及一种全尺寸海洋油气管道应力腐蚀实验方法，所采用的实验装置包括：轴向载荷加载装置，扭转载荷加载装置，弯曲载荷加载装置，两个腐蚀实验水箱(10,13)和管道固定装置和外壁18，实验方法如下：配制出实验水样和对照水样；控制温度和湿度；将应变片的连接数据线连接到应变测量仪器上，控制实验箱和对照箱中氧气的浓度；根据实验要求，施加轴向载荷、扭转载荷、弯曲载荷或复杂载荷；通过应力测量仪器读出应变数值，计算应力值；通过控制实验箱和对照箱的包括氧气浓度在内的变量的方法研究单一变量对于实验管道的影响。

主权项

1.一种全尺寸海洋油气管道应力腐蚀实验方法，用于对实验管道(8)进行腐蚀模拟实验，所采用的全尺寸海洋油气管道应力腐蚀实验设备包括：轴向载荷加载装置，扭转载荷加载装置，弯曲载荷加载装置，两个腐蚀实验水箱(10,13)、管道固定装置和外壁(18)，其中，两个腐蚀实验水箱(10,13)与实验管道(8)的不同部位分别密封连接，并分别连通有氧气柔性管(9,12)，用来控制腐蚀溶液的氧气浓度；在实验管道(8)的位于两个腐蚀实验水箱(10，13)的管道区段表面粘贴有应变片；实验管道(8)的一端为加载端，另一端为固定端，轴向载荷加载装置用于对实验管道(8)的加载端施加轴向载荷，包括固定台(1)，置于固定台(1)上的液压油缸(2)，其活塞(5)与实验管道(8)的加载端固定连接；扭转载荷加载装置包括向实验管道(8)的加载端的同一个横截面上施加扭转弯矩的两个液压油缸(6，7)；管道固定装置用于固定实验管道(8)的固定端；弯曲载荷加载装置加载在两个腐蚀实验水箱(10，13)之间的实验管道(8)的外部，所述的弯曲载荷加载装置包括套环(16)和两个液压油缸(11，14)，套环(16)固定在两个腐蚀实验水箱(10，13)之间的实验管道(8)的外部，两个液压油缸(11，14)通过套环(16)同时向实验管道(8)施加垂直向下的载荷；外壁(18)由保温材料制成，整个海洋工程管道腐蚀实验设备置于外壁(18)围成的仓室空间内，仓室空间内设有控温装置和加湿装置,在将实验装置布置完毕后，实验方法如下：1)采集海水，根据需要的PH值，配制出实验水样和对照水样；2)通过控温装置调节仓室空间内的温度，通过加湿装置调节仓室空间内的湿度，以期达到实验的温度和湿度要求；3)两个腐蚀实验水箱，一个作为实验箱，倒入实验水样，一个作为对照箱倒入对照水样；4)将应变片的连接数据线连接到应变测量仪器上，控制实验箱和对照箱中氧气的浓度；5)根据实验要求，施加轴向载荷、扭转载荷、弯曲载荷或复杂载荷，在施加轴向荷载时，调节恒位移加载、恒载荷加载，并且调控加载速度加载不同情况的轴向载荷；在施加扭转载荷时，调节扭转载荷的方向，载荷值的大小；在施加弯曲载荷时，调节弯曲载荷的施加速度，是恒载荷还是变载荷；在施加复杂载荷时，将轴向载荷、环向扭转载荷、弯曲载荷配合施加，模拟管道在海洋环境中受到复杂载荷的情况；6)通过应力测量仪器读出应变数值，计算应力值；7)通过控制实验箱和对照箱的包括氧气浓度在内的变量的方法研究单一变量对于实验管道的影响。