[實用新型]立管立式疲勞試驗裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020681927.3
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN202033245U
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹靜;王德禹;張恩勇;楊建民;沙勇;宋夏;陳嚴飛;付世曉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海石油研究中心;上海交通大學(xué)
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種對立管進行疲勞試驗的裝置，特別是關(guān)于一種立管的立式疲勞試驗裝置。

背景技術(shù)

對于海洋油氣開采中立管裝置的疲勞試驗，現(xiàn)階段主要采用的是對光滑的小試件進行疲勞試驗；一般立管實尺度彎曲疲勞試驗裝置主要采用“臥式”裝置，可以給出立管在彎矩作用下的疲勞壽命，經(jīng)濟成本比較低。但是“臥式”裝置不能反映重力作用對立管疲勞壽命影響，而重力也是立管在真實海況下一個不可忽略的因素。此外，現(xiàn)有的疲勞試驗裝置，或者只是針對立管上部進行疲勞試驗，或者只是針對立管下部泥面處進行疲勞試驗，而立管觸地點附近的疲勞問題也是當代海洋技術(shù)中一個不可忽略的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種立管立式疲勞試驗裝置，它既可以模擬立管上部受環(huán)境載荷作用時的疲勞狀況，也可以模擬立管下部在觸地點區(qū)域附近的疲勞狀況，做到一裝置多用。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下技術(shù)方案：一種立管立式疲勞試驗裝置，在模擬立管上部受環(huán)境載荷作用的疲勞狀況時，它如下設(shè)置：包括一立式塔架，在立式塔架上橫向固定一剛性上底板，兩個頂部作用缸均將作用缸的底座連接到所述剛性上底板的底部，兩個所述頂部作用缸的活塞桿伸出端均鉸接到一剛性連接板，所述剛性連接板下端固定連接試驗立管；所述試驗立管的下端由一底部作用缸的活塞桿支撐連接，所述底部作用缸的底座固定在所述立式塔架上；在與試驗立管中下部位置對應(yīng)的所述立式塔架上，固定一水平作用缸，水平作用缸的活塞桿在伸縮過程中抵觸到所述試驗立管上。

上述剛性連接板下端可通過一立管套頭固定連接所述試驗立管。

在模擬立管下部在觸地點區(qū)域附近的疲勞狀況時，它如下設(shè)置：包括一立式塔架，在立式塔架上橫向固定一剛性上底板，兩個頂部作用缸均將作用缸的底座連接到所述剛性上底板的底部，兩個所述頂部作用缸的活塞桿伸出端均鉸接到一剛性連接板，所述剛性連接板下端鉸接試驗立管；所述試驗立管的另一端伸入到一臥式沙槽中，并由位于臥式沙槽另一端的固定裝置固定；所述臥式沙槽內(nèi)放有沙，水。

上述剛性連接板的下端可通過一連接桿鉸接所述試驗立管。

所述頂部作用缸、底部作用缸、水平作用缸均由伺服機構(gòu)控制，其中對所述頂部作用缸加以某概率分布的交變力。

所述頂部作用缸、底部作用缸、水平作用缸為液壓缸。

本實用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有的有益效果是：本實用新型采用一套裝置，通過不同部件的按需動作，可以模擬實現(xiàn)立管上部與平臺連接區(qū)域的疲勞試驗，還可以模擬立管下部井口區(qū)域和泥面接觸區(qū)域的疲勞試驗。在做上部試驗時，由頂部作用缸、底部作用缸和水平作用缸共同作用于試驗立管，完成立管上部在環(huán)境載荷作用下的疲勞試驗。在做下部試驗時，頂部作用缸作用于試驗立管，頂部作用缸既可模擬立管在觸地點附近的升降運動，又可以模擬立管在觸地點附近的水平運動。試驗立管鉸接在頂部作用缸的下方，并伸入到沙槽中，從而在模擬立管在觸地點附近的循環(huán)位移。試驗立管內(nèi)裝有水，兩端封閉，加內(nèi)壓，可模擬立管在深海中的真實工作狀況。

附圖說明

圖1是模擬立管上部與平臺連接區(qū)域的疲勞裝置示意圖；

圖2是模擬立管下部井口區(qū)域和泥面接觸區(qū)域的疲勞裝置示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的進行詳細的描述。

如圖1、2所示，一種立管立式疲勞試驗裝置，它總體上包括如下關(guān)鍵部件：立式塔架1、頂部作用缸3和4、底部作用缸8、水平作用缸9、臥式沙槽11。當做關(guān)于立管上部與平臺連接區(qū)域的疲勞模擬試驗時，主要應(yīng)用立式塔架1、頂部作用缸3和4、底部作用缸8、水平作用缸9完成試驗。當做關(guān)于立管下部與泥面接觸區(qū)域的疲勞模擬試驗時，主要應(yīng)用立式塔架1、頂部作用缸3和4和臥式沙槽11完成試驗。

圖1為模擬立管上部與平臺連接區(qū)域的立式疲勞試驗示意圖，它在立式塔架1的上端固定安裝一剛性上底板2。頂部作用缸3、4的底座部分分別連接到剛性上底板2的底部，并且作用缸3、4并排設(shè)置，其活塞桿下端鉸接到一剛性連接板5上。剛性連接板5的底部固連一立管套頭6，立管套頭6上連接試驗立管7。試驗立管7豎直設(shè)置在裝置中，試驗立管7的下端和底部作用缸8連接，具體為底部作用缸8的底座固定在塔架1的底部，底部作用缸8的活塞桿端連接到試驗立管7的下端。在與試驗立管7中下部位置對應(yīng)的塔架1上，固定一水平作用缸9，水平作用缸9的活塞桿在伸縮過程中能夠抵觸到試驗立管7上，并對試驗立管7能施一橫向力。