The invention relates to a pipeline safety evaluation device and method based on strain detection. The technical scheme includes test rig, pipe, pipe fixed and axial displacement of lateral displacement loading device, loading device, pipe internal pressure loading device, strain detection and analysis device, test bench through pipe fixed and axial displacement loading device, the lateral displacement loading device is installed in the pipeline, and the pipeline is provided with a device in the pipeline pressure loading device, were detected and analyzed by the data line is connected to the detection and analysis of strain. The beneficial effect is: small physical simulation test can be a number of geological disasters of underground pipeline displacement load, and to determine the stress of dangerous points of the pipeline, for safety assessment of buried oil geological disasters, landslides and other faults under the action of gas pipelines, provide the basis for the pipeline safe operation; the invention has the advantages of real-time, visible test process the detection scheme is simple and efficient, which is not only suitable for the pipeline detection model demonstration, can also be applied in the project.
【技术实现步骤摘要】
一种基于应变检测的管道安全评价装置及方法
本专利技术涉及一种管道工程领域,特别涉及一种基于应变检测的管道安全评价装置及方法。
技术介绍
管道作为油气的主要运输载体之一。近年来,随着以西气东输为代表的一批新管道项目的建设,截止到2015年,我国油气长输管线总里程10.87万公里,形成了横贯东西、纵贯南北的管道运输网络。由于埋地铺设的优势,埋地管道已经成为长距离输送原油、成品油、天然气等介质的重要手段。埋地管道覆盖面广,不得不穿越各种复杂的地质环境,在役的埋地管道不可避免受到地质灾害带来的潜在威胁,如断层错动、山体滑坡、泥石流、冻土等等。当地质灾害引发地面变形发生时,土体会因为剪切破坏和体积膨胀产生不可逆的变形,埋地管道会受到土体的推动作用产生不均句的偏移,进而发生破坏。近年来因永久地面变形作用而导致的管道事故不断发生,由断层错动和山体滑坡带来的埋地管道安全问题已经受到来自世界范围内的广泛关注。为保证滑坡等地质灾害多发区管道的安全运行,最合理的方法是对运营状态下的管体进行应力应变检测,即根据管道的实际工况,借助有限元模拟和理论分析,确定管道的测点布置和管道截面应变计的分设方案。但该方法确定管道危险截面需要有限元建模分析,过程比较繁琐,测点确定存在一定的误差。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种基于应变检测的管道安全评价装置及方法,用于断层、滑坡等地质灾害作用下埋地油气管道的安全评价,为埋地管道安全运营提供依据。本专利技术提到的一种基于应变检测的管道安全评价装置,其技术方案是:包括试验台(1)、管道(2)、管道固定及轴向位移加载装 ...
【技术保护点】
一种基于应变检测的管道安全评价装置,其特征是:包括试验台(1)、管道(2)、管道固定及轴向位移加载装置、横向位移加载装置、管道内压加载装置、应变检测及分析装置,所述试验台(1)的左侧立柱开多个螺纹孔,与管道左法兰(3)连接,固定管道(2)的左端,试验台(1)的右侧立柱安设横向位移加载装置,用来调整和固定管道的横向位置,试验台(1)的底部对称开多个基础连接螺纹孔(9),使实验台与基础固定连接;所述管道(2)为不锈钢无缝钢管,管道左右两侧下方各开有小孔,右侧小孔与管道内压加载装置连接,施加内压载荷,左侧小孔与泄压阀(10)连接;所述管道固定及轴向位移加载装置的左端通过左法兰(3)、连接螺栓与试验台(1)左侧固定,右端通过右法兰(4)、轴向加载螺栓(5)安装在试验台右侧,利用轴向加载螺栓(5)施加管道轴向位移载荷,管道的右法兰(4)与试验台右立柱之间有聚合物圈(6)间隔,中间装有位移传感器(7)测定右法兰与右立柱的间距,确定所施加的管道轴向位移载荷大小。
【技术特征摘要】
1.一种基于应变检测的管道安全评价装置,其特征是:包括试验台(1)、管道(2)、管道固定及轴向位移加载装置、横向位移加载装置、管道内压加载装置、应变检测及分析装置,所述试验台(1)的左侧立柱开多个螺纹孔,与管道左法兰(3)连接,固定管道(2)的左端,试验台(1)的右侧立柱安设横向位移加载装置,用来调整和固定管道的横向位置,试验台(1)的底部对称开多个基础连接螺纹孔(9),使实验台与基础固定连接;所述管道(2)为不锈钢无缝钢管,管道左右两侧下方各开有小孔,右侧小孔与管道内压加载装置连接,施加内压载荷,左侧小孔与泄压阀(10)连接;所述管道固定及轴向位移加载装置的左端通过左法兰(3)、连接螺栓与试验台(1)左侧固定,右端通过右法兰(4)、轴向加载螺栓(5)安装在试验台右侧,利用轴向加载螺栓(5)施加管道轴向位移载荷,管道的右法兰(4)与试验台右立柱之间有聚合物圈(6)间隔,中间装有位移传感器(7)测定右法兰与右立柱的间距,确定所施加的管道轴向位移载荷大小。2.根据权利要求1所述的基于应变检测的管道安全评价装置,其特征是:所述的横向位移加载装置包括径向位移用加强筋(8)、管道横向位移加载螺栓(11)、横向位置固定用螺纹孔(16),在右法兰(4)上分布多组横向位置固定用螺纹孔(16),在试验台的右侧立柱内固定多个径向位移用加强筋(8),管道横向位移加载螺栓(11)插入径向位移用加强筋(8)的螺孔内旋转,带动右法兰移动进而使管道(2)的右端实现横向移动。3.根据权利要求2所述的基于应变检测的管道安全评价装置,其特征是:通过分别旋进水平、垂直两个方向的管道横向位移加载螺栓(11),推动右法兰(4)沿水平和垂直方向移动,当右法兰上的横向位置固定用螺纹孔(16)与设定位移载荷位置对应的螺纹孔重合,利用右法兰与右侧立柱直接连接的螺栓固定右法兰的位置,确保测试过程管道的横向位移保持不变。4.根据权利要求1所述的基于应变检测的管道安全评价装置,其特征是:所述的管道内压加载装置主要包括加压泵(12)与泄压阀(10),加压泵的压力量程为10MPa,最高使管道内部有10MPa工作压力,测试结束后,通过泄压阀(10)泄除管道(2)的内的压力。5.根据权利要求1所述的基于应变检测的管道安全评价装置,其特征是:所述的应变检测及分析装置主要包括应变片组(13)、数据线(14)和应变检测与分析系统(15),在管道中部测试段、以管道中截面为基准对称粘贴多个应变片组(13),每个应变片组沿管道环向分布,通过数据线(14)连接到应变检测与分析系统(15)。6.根据权利要求5所述的基于应变检测的管道安全评价装置,其特征是:所述的应变片组(13)设置有六个,其中,每个应变片组(13)包括五个应变片,分布环绕在管道(2...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄小光,徐国强,王皓,王日颖,温博通,吴梦影,王永进,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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