[發明專利]一種海洋油氣管道施加初始橢圓度的實驗方法

在審

• 申請號: 202011132107.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112255106A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 余楊;韓夢雪;劉澤生;胡少謙;余建星;許偉澎;張春迎;顏鎧陽
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/02
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 焦海峰

本發明實施例涉及一種海洋油氣管道施加初始橢圓度的實驗方法，該方法包括：測量受壓管件的直徑大小，根據直徑大小旋轉下壓頭；在主體壓載艙一側通過觀察窗觀察下壓頭，以使下壓頭處于合適位置，轉動下壓頭連接銷調整角度；根據直徑大小選擇法蘭，安裝于主體壓載艙的前后兩端使用銷釘固定；受壓管件依次通過法蘭上的管道通過孔固定在主體壓載艙中；利用液壓泵對上壓頭液壓缸加壓，控制上壓頭對受壓管件施加壓力。可以實現對管道的某一位置精準施加壓力并控制大小，模擬生產、運輸、鋪設過程中管道在外力作用作用下出現初始橢圓度缺陷的實驗方法，為研究存在初始時橢圓度管件的極限承載力及動力響應提供條件，為海洋油氣管道鋪設及檢驗提供指導。

技術領域

本發明實施例涉及海洋工程技術領域，尤其涉及一種海洋油氣管道施加初始橢圓度的實驗方法。

背景技術

海洋油氣管道是海洋油氣運輸中最快捷、經濟、有效的運輸方式，是海洋油氣運輸的生命線，隨著海洋油氣開發不斷向深水挺進，其面臨的工況更加復雜，保證其正常服役愈發受到重視。但是其在生產、運輸、鋪設過程中受力狀態極其復雜，海洋油氣管道在鋪設及服役過程中不可避免的會出現各種初始缺陷。其中，初始橢圓度缺陷是最常見的一種初始缺陷，一旦海洋油氣管道存在，將直接影響海洋油氣管道的極限承載能力，進而降低海底管線的結構穩定性。

深入探究、精準量化具備初始橢圓度缺陷的海洋油氣管道各項性能是各科研機構將來一段時間內的重要課題，明確其在靜水壓力、彎矩、軸向張力、扭矩、剪力等復雜載荷的聯合作用下的失效模式及其極限承載力極其重要。在實驗研究過程中，為確保實驗結果精準可靠，對海洋油氣管道的初始橢圓度的精度也提出更高的要求，因此，制備可以對海洋油氣管道精準施加一定大小初始橢圓度的實驗裝置，模擬具有不同初始橢圓度缺陷的管道在指定試驗裝置下的受力響應及變形情況極為必要。

目前已有的實現管道初始橢圓度的裝置(如專利申請號：CN201020242171.2)在使用時存在幾點不足：1.已有的施加初始橢圓度缺陷的裝置較為簡陋，無法精準控制管道上所施加橢圓度的大小。2.裝置設計方面存在缺陷，無法觀察管道具體受力點的位置，幾何形狀變化以及受力響應的狀態。3.對管道施加橢圓度時，沒有辦法有效的固定管道空間位置，管道受力變形位置可能會發生變化。

發明內容

鑒于此，為解決現有技術中的問題，本發明實施例提供了一種海洋油氣管道施加初始橢圓度的實驗方法。

本發明實施例提供了一種海洋油氣管道施加初始橢圓度的實驗方法，所述方法包括：

測量受壓管件的直徑大小，根據所述直徑大小旋轉下壓頭；

在主體壓載艙一側通過觀察窗觀察下壓頭，以使下壓頭處于合適位置，轉動下壓頭連接銷調整角度；

根據所述直徑大小選擇法蘭，安裝于主體壓載艙的前后兩端并使用銷釘固定；

受壓管件依次通過法蘭上的管道通過孔固定在主體壓載艙中；

利用液壓泵對上壓頭液壓缸加壓，控制上壓頭對受壓管件施加壓力。

在一個可選的實施方式中，所述在主體壓載艙一側通過觀察窗觀察下壓頭，以使下壓頭處于合適位置，轉動下壓頭連接銷調整角度，包括：

在主體壓載艙一側通過透明樹脂觀察窗觀察下壓頭，以使下壓頭處于合適位置，轉動下壓頭連接銷調整角度。

在一個可選的實施方式中，所述利用液壓泵對上壓頭液壓缸加壓，控制上壓頭對受壓管件施加壓力，包括：

按壓手動液壓泵上的壓桿，對上壓頭液壓缸加壓，控制上圓柱壓頭對受壓管件施加壓力。

在一個可選的實施方式中，所述按壓手動液壓泵上的壓桿，對上壓頭液壓缸加壓，控制上圓柱壓頭對受壓管件施加壓力，包括：