[發明專利]滑坡作用下大尺度埋地輸氣管道破壞模擬試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201711199220.1
• 申請日: 2017-11-26
• 公開（公告）號: CN107796926B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 劉武;陳超;谷雪琴;郭琴
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01M5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種滑坡作用下大尺度埋地輸氣管道破壞模擬試驗裝置，包括順序連接的空氣儲存系統(A)、空氣增壓系統(B)、水源分配系統(C)、水源增壓系統(D)、水源儲存系統(E)、試驗系統(F)、剩余水源匯集系統(G)；其特征在于：氣源由空氣儲存系統(A)提供，經過空氣增壓系統(B)壓縮增壓至試驗所設氣壓值，壓縮空氣通過試驗系統(F)進行滑坡作用下大尺度埋地輸氣管道破壞模擬試驗，剩余空氣返回空氣儲存系統(A)；水源由水源儲存系統(E)提供，經過水源增壓系統(D)增壓，達到試驗所需水壓值，經過水源分配系統(C)，由水源干管(34)流經各條并聯的水源支管(33)，通過各支管降雨孔(18)進行降雨作業，由水源干管(34)和壓力表(7)和流量計(6)進行監測，水源經由剩余水源匯集系統(G)收集，重新返回水源儲存系統(E)；所述試驗系統(F)由滑坡試驗基座(10)、輸水管道(11)、空氣管道(12)、滑坡帶(13)、管道監測區(14)、滑坡深部位移監測區(15)、滑坡主滑線(16)、滑坡體(17)、裝置監測站(19)、滑坡基巖面(20)、箱體可移動底座(21)、滑坡土收集箱體(22)、可拆除擋墻(23)、滑坡土水壓力監測傳感器(24)、光纖光柵測斜管(25)、管道光纖光柵應變傳感器系統(26)、土壓力盒光纖光柵傳感器系統(27)、滑坡土水分監測傳感器(28)和PVC測斜管(29)組成，分為滑坡區(a)、管道區(b)、自動降雨區(c)、裝置監測區(d)和滑坡土收集區(e)5個部分；所述滑坡區(a)外圍是半圓形滑坡外圍土體，由滑坡土壤碾壓、夯實完成，試驗過程中滑坡體外圍沒有明顯位移及變形，滑坡區下層是滑坡土基巖面(20)，由人工或者機械開挖完成，在基巖面上面鋪設一層滑坡帶(13)，材料主要為膨潤土、滑石粉、細沙、水的混合物，塑料薄膜在滑帶上下各鋪一層，滑帶厚度不少于35cm，滑帶上部薄膜之上應鋪20-30cm左右的細砂，砂層必須順延到滑坡周邊，方便降雨作業，在滑坡區(a)指定位置開挖測斜管底部坑槽，其深度為1.5m；所述管道區(b)包括空氣管道(12)，在空氣管道(12)與滑坡主滑線交界處安裝土壓力盒光纖光柵傳感器系統(27)，安裝時土壓力盒垂直于滑坡土對管道壓力方向，管道光纖光柵應變傳感器(48)等距離安裝，在同一空氣管道(12)截面安裝三個，在管道截面3點、9點和12點三個方向安裝；所述自動降雨區(c)包括：水源干管(34)、水源支管(33)、降雨孔(18)，降雨孔(18)分布在水源支管(33)底部；所述裝置監測區(d)對管道滑坡相關數據進行監測；所述滑坡土收集區(e)收集試驗所用滑坡土。

2.如權利要求1所述的一種滑坡作用下大尺度埋地輸氣管道破壞模擬試驗裝置，其特征在于：所述空氣儲存系統(A)一端與空氣增壓系統(B)中的一級壓縮機(31)入口相連，另一端與試驗系統(F)中試驗空氣管道(12)的出口相連；所述空氣增壓系統(B)包括：裝置監測站(19)、壓力表(7)、一級壓縮機(31)、二級壓縮機(32)、放空系統(30)；所述空氣儲存系統(A)、空氣增壓系統(B)和試驗系統(F)通過試驗環道(2)依次連接。

3.如權利要求1所述的一種滑坡作用下大尺度埋地輸氣管道破壞模擬試驗裝置，其特征在于：所述水源儲存系統(E)包括兩座不銹鋼水塔(8)，其出口一端與水源增壓系統(B)的離心泵(5)相連，入口一端與剩余水源匯集系統(G)中水源干管(34)相連；所述水源增壓系統(D)包括兩臺依次連接的離心泵(5)，分別與不銹鋼水塔(8)水源出口與水源分配系統(C)中輸水管道(11)相連；所述水源分配系統(C)和剩余水源匯集系統(G)由止回閥(4)、流量計(6)、壓力表(7)、水源支管(33)、降雨孔(18)、水源干管(34)組成；所述水源儲存系統(E)、水源增壓系統(D)、水源分配系統(C)和剩余水源匯集系統(G)通過輸水管道(11)依次連接。