外载荷下的埋地管道失稳测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种外载荷下的埋地管道失稳测试装置，包括：送液系统、集液系统、实验管道、组合支架以及压缩试验机；送液系统与实验管道的一端连接，集液系统与实验管道的另一端连接；组合支架包括：沙箱、管道支架以及紧固螺栓；沙箱为无顶面的容器，实验管道穿过沙箱的底面；实验管道设置在管道支架上，紧固螺栓用于将实验管道固定在所述管道支架上；所述沙箱中设置有土体，所述压缩试验机的载荷施加部伸入所述沙箱中向所述土体施加载荷；所述实验管道的底部连接有多个动态位移传感器。本实用新型专利技术的外载荷下的埋地管道失稳测试装置为揭示埋地管道受外载荷响应、失效与埋地管道设计提供了计算依据。

【技术实现步骤摘要】
外载荷下的埋地管道失稳测试装置
本技术涉及埋地管道
，具体而言，涉及一种外载荷下的埋地管道失稳测试装置。
技术介绍
管道运输是用管道作为运输工具的一种长距离输送液体和气体物资的运输方式，是一种专门由生产地向市场输送石油、煤和化学产品的运输方式，管道运输不仅运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳以及投资少、占地少、费用低，并可实现自动控制。除广泛用于石油、天然气的长距离运输外，还可运输矿石、煤炭、建材、化学品和粮食等。埋地管道作为管道运输的一种有效手段，随着国家对资源运输的需求量日益增多，埋地管道的总里程数在快速增长。作用在埋地管道上的荷载，主要有管道自重、管内介质压力、竖向和水平土压力、地下水压力、地面活载(交通荷载)以及地面设施堆载产生的竖向和水平压力以及地震作用等，这些载荷直接或间接作用于管道，使其发生扭曲变形、结构破坏等形式失效，引发事故。其中除管自重和管内介质压力外,都直接或间接地与管道周围土体发生关系。土体不仅对管道施加荷载，而且对管道的变形起约束作用。因此，有必要对埋地管道进行附加外载荷实验研究。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题中的至少一个，公开了一种外载荷下的埋地管道失稳测试装置。本技术的外载荷下的埋地管道失稳测试装置包括：送液系统、集液系统、实验管道、组合支架以及压缩试验机；所述送液系统与所述实验管道的一端连接，用于向所述实验管道输送实验液；所述集液系统与所述实验管道的另一端连接，用于接收从所述实验管道排出的实验液；所述组合支架包括：沙箱、管道支架以及紧固螺栓；所述沙箱为无顶面的容器，所述实验管道穿过所述沙箱的底面；所述实验管道设置在所述管道支架上，所述紧固螺栓用于将所述实验管道固定在所述管道支架上；所述沙箱中设置有土体，所述压缩试验机的载荷施加部伸入所述沙箱中向所述土体施加载荷；所述实验管道的底部连接有多个动态位移传感器。可选的，该装置还包括：动态位移传感器支架；所述动态位移传感器支架的底端与所述组合支架连接，所述动态位移传感器设置在所述动态位移传感器支架上。可选的，所述送液系统包括：与储液槽连通的止回阀、与所述止回阀连通的离心泵以及与所述离心泵连通的流量计，所述流量计的一端与所述实验管道连通。可选的，所述集液系统包括：导管以及设置在所述导管上的压力表，所述导管的一端与所述实验管道连通，另一端与储液槽连通。可选的，所述组合支架上设置有滑道，所述动态位移传感器支架的底部设置在所述滑道中，以使所述动态位移传感器支架可以沿着所述滑道移动。可选的，所述动态位移传感器可移动的设置在所述动态位移传感器支架上。可选的，该装置还包括：多个动态应变传感器；所述多个动态应变传感器均匀的设置在所述实验管道的底部。可选的，该装置还包括：多个动态压力传感器；所述多个动态压力传感器均匀的设置在所述实验管道的底部。可选的，该装置还包括：多个动态加速度传感器；所述多个动态加速度传感器均匀的设置在所述实验管道的底部。可选的，所述管道支架为Y形管道支架。本技术的有益效果为：本技术的外载荷下的埋地管道失稳测试装置模拟了埋地管道的现实工作情况，在土体覆盖的情况下，通过压缩试验机可附加多种形式外载荷，从而模拟地面动载、静载以及土压力。通过改变管道内介质种类以及流速，来模拟不同工况下管内介质压力。多种传感器在管道不同部位的测试，实现了管道在土体中耦合界面的位移、应变、加速度与压力准确测试，为揭示埋地管道受外载荷响应、失效与埋地管道设计提供计算依据。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本技术实施例外载荷下的埋地管道失稳测试装置的结构示意图；图2为本技术实施例组合支架的示意图；图3为本技术实施例动态位移传感器支架的示意图；图4为本技术实施例动态位移传感器支架的连接示意图；图5为本技术实施例压缩试验机作用示意图。标号说明：1、储液槽；2、止回阀；3、离心泵；4、流量计；5、纤维软管；6、动态位移传感器支架；7、动态信号测试系统；8、管道变径接头；9、实验管道；10、组合支架；11、压力表；12、动态位移传感器；13、滑道；14、压缩试验机；15、压缩试验机的载荷施加部；101、管道支架；102、紧固螺栓；103、沙箱。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本技术中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。此外，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。如图1、图2以及图5所示，本技术实施例的外载荷下的埋地管道失稳测试装置由送液系统、集液系统、实验管道9、组合支架10以及压缩试验机14组成。如图1和图2所示，组合支架10包括：沙箱103、管道支架101以及紧固螺栓102。沙箱103为无顶面的容器，其形状可以为长方体形，沙箱103的相对两个侧面设置有通过实验管道9的孔，孔的大小与实验管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外载荷下的埋地管道失稳测试装置，其特征在于，包括：送液系统、集液系统、实验管道、组合支架以及压缩试验机；/n所述送液系统与所述实验管道的一端连接，用于向所述实验管道输送实验液；所述集液系统与所述实验管道的另一端连接，用于接收从所述实验管道排出的实验液；/n所述组合支架包括：沙箱、管道支架以及紧固螺栓；所述沙箱为无顶面的容器，所述实验管道穿过所述沙箱的底面；所述实验管道设置在所述管道支架上，所述紧固螺栓用于将所述实验管道固定在所述管道支架上；/n所述沙箱中设置有土体，所述压缩试验机的载荷施加部伸入所述沙箱中向所述土体施加载荷；/n所述实验管道的底部连接有多个动态位移传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种外载荷下的埋地管道失稳测试装置，其特征在于，包括：送液系统、集液系统、实验管道、组合支架以及压缩试验机；
所述送液系统与所述实验管道的一端连接，用于向所述实验管道输送实验液；所述集液系统与所述实验管道的另一端连接，用于接收从所述实验管道排出的实验液；
所述组合支架包括：沙箱、管道支架以及紧固螺栓；所述沙箱为无顶面的容器，所述实验管道穿过所述沙箱的底面；所述实验管道设置在所述管道支架上，所述紧固螺栓用于将所述实验管道固定在所述管道支架上；
所述沙箱中设置有土体，所述压缩试验机的载荷施加部伸入所述沙箱中向所述土体施加载荷；
所述实验管道的底部连接有多个动态位移传感器。


2.根据权利要求1所述的外载荷下的埋地管道失稳测试装置，其特征在于，还包括：动态位移传感器支架；所述动态位移传感器支架的底端与所述组合支架连接，所述动态位移传感器设置在所述动态位移传感器支架上。


3.根据权利要求1所述的外载荷下的埋地管道失稳测试装置，其特征在于，所述送液系统包括：与储液槽连通的止回阀、与所述止回阀连通的离心泵以及与所述离心泵连通的流量计，所述流量计的一端与所述实验管道连通。


4.根据权利要求1所述的外载荷下的埋地管道失稳测试装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁宇奇，芦烨，李子青，刘巨保，李为卫，马秋荣，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，东北石油大学，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11