[發明專利]一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置及實驗方法

有效

• 申請號: 201910036619.0
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109668056B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 劉翠偉;王少雄;李玉星;李安琪;薛源;崔兆雪;王武昌;胡其會
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: F17D5/02
• 分類號: F17D5/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，包括輸送氣體的輸氣管道，其特征是，還包括泄漏水箱以及水平橫穿泄漏水箱的泄漏管道；

所述泄漏管道包括同軸設置的外部管道和內部套管；

所述外部管道的兩端分別通過第三活接和第四活接與密封管連接，所述密封管套接在內部套管外部且密封管與內部套管之間形成密封結構；

所述內部套管的兩端分別通過第一活接和第二活接與輸氣管道連接；

所述外部管道上開有外部泄漏孔；

所述內部套管上與外部泄漏孔對應的管壁上沿圓周方向開有若干具有不同孔徑的內部泄漏孔；所述內部泄漏孔的孔徑小于外部泄漏孔的孔徑。

2.如權利要求1所述的一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，其特征是，所述泄漏水箱的底部設置有起到支撐作用的角鋼支架。

3.如權利要求2所述的一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，其特征是，所述角鋼支架的底部敷設有用以分散壓力的鋼板。

4.如權利要求1所述的一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，其特征是，所述泄漏水箱由透明的有機玻璃膠粘制成；所述泄漏水箱的底部設置有不銹鋼板。

5.如權利要求1所述的一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，其特征是，所述泄漏水箱呈長方體結構。

6.如權利要求1所述的一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，其特征是，所述內部泄漏孔共有四個。

7.如權利要求1所述的一種水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置，其特征是，所述泄漏水箱的外壁上設置有測量水深的標尺。

8.如權利要求1-7任一所述的水下輸氣管道泄漏擴散實驗模擬裝置的實驗方法，其特征是，包括以下步驟，

步驟一：檢測外部管道和內部套管的氣密性，防止漏氣漏水；

步驟二：旋轉外部管道兩端的活接，使外部管道的外部泄漏孔的朝向為需要的泄漏方向；旋轉內部套管兩端的活接，使內部套管的內部泄漏孔與外部管道的外部泄漏孔錯位，從而實現整個泄漏管道的泄漏孔的關閉，防止注水時水進入泄漏管道之中；

步驟三：向泄漏水箱內注水，通過標尺確定水位達到實驗水位；

步驟四：通過輸氣管道向泄漏管道內充氣；

步驟五：旋轉內部套管兩端的活接，將其中一個內部泄漏孔與外部泄漏孔正對，實現泄漏孔的瞬間開啟；記錄泄漏孔瞬時開啟時及整個泄漏過程中的泄漏現象和實驗數據；

步驟六：再次旋轉內部套管兩端的活接，將內部泄漏孔與外部泄漏孔錯位，實現泄漏孔口的瞬間關閉；記錄泄漏現象和實驗數據；

步驟七：停止輸氣管道向泄漏管道內充氣；

步驟八：保證外部管道的外部泄漏孔的朝向和泄漏水箱的水深不變，通過旋轉旋轉內部套管兩端的活接以改變不同孔徑的內部泄漏孔與外部泄漏孔的對齊關系，依次進行步驟四至步驟七，進行不同泄漏孔孔徑的泄漏實驗；

步驟九：保證外部管道的外部泄漏孔的朝向以及與外部泄漏孔對齊的內部泄漏孔的孔徑不變，改變泄漏水箱的水深，依次進行步驟三至步驟七，進行不同水深工況下的泄漏實驗；

步驟十：保證泄漏水箱內的水深以及與外部泄漏孔對齊的內部泄漏孔的孔徑不變，改變外部管道上外部泄漏孔的朝向，依次進行步驟二至步驟七，進行不同泄漏方向的泄漏實驗。