一种海底油气管道稳定性模型试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种海底油气管道稳定性模型试验装置及试验方法，包括造波机、模型槽、数据采集系统、高温高压施加设备和模型管道；模型槽内安装有模型管道，透明密封模型槽的第一侧壁为造波板，造波机驱动所述造波板沿着透明密封模型槽的顶面和底面来回移动，透明密封模型槽中与第一侧壁相对的第二侧壁为吸波板；在透明密封模型槽内填筑有砂土或者黏土，砂土或者黏土的表面与造波板底部齐平或低于造波板底部高度；模型管道放置在砂土或者黏土的表面，其两端设有阻尼件，安装在透明密封模型槽另外两个侧壁上；高温高压施加设备与模型管道相连，对模型管道施加设定的温度和压力；数据采集系统采集模型管道变形、砂土或者黏土的孔隙率和浪的高度。隙率和浪的高度。隙率和浪的高度。

【技术实现步骤摘要】
一种海底油气管道稳定性模型试验装置及试验方法


[0001]本专利技术涉及一种海底油气管道稳定性模型试验装置及试验方法，特别是一种波浪荷载和高温高压耦合作用下管道受力和变形的试验装置和试验方法，属于海洋岩土工程领域。

技术介绍

[0002]管道作为五大交通运输方式之一，成为运送石油和天然气的重要基础设施，被称为“生命线工程”。目前，近海及深海油气管道的在位稳定性成为海底管道建设和运营的核心问题。通常情况下，近海油气管道常埋置在海床一定深度范围内，以保持其在位稳定性。而深海油气管道通常直接铺设在海床顶部。然而海底复杂的洋流运动和管道内部极端的运输环境都对油气管道在位稳定性产生巨大威胁。一方面为防止管内原油的凝固，提高油气的输送效率，油气管道内部处于高温高压状态，通常海底油气管道的设计温度普遍达到或超过100℃，工作压力可达到10MPa。这种极端的运输环境容易引起管道自身膨胀变形。对于埋地管道而言，当受到周围土体约束时，管道将通过自身屈曲变形将该应力释放到周围土体中，直到与周围土体反力达到新的应力平衡状态。当管
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>土相对位移较大时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底油气管道稳定性模型试验装置，其特征在于，包括造波机、透明密封模型槽、数据采集系统、高温高压施加设备和模型管道；所述的透明密封模型槽内安装有模型管道，且透明密封模型槽的第一侧壁为造波板，所述的造波机驱动所述造波板沿着透明密封模型槽的顶面和底面来回移动，透明密封模型槽中与第一侧壁相对的第二侧壁为吸波板；在透明密封模型槽内填筑有砂土或者黏土，砂土或者黏土的表面与造波板底部齐平或低于造波板底部高度；所述的模型管道放置在砂土或者黏土的表面，其两端设有阻尼件，安装在透明密封模型槽另外两个侧壁上；所述的高温高压施加设备与模型管道相连，对模型管道施加设定的温度和压力；所述的数据采集系统采集模型管道变形、砂土或者黏土的孔隙率和浪的高度。2.如权利要求1所述的海底油气管道稳定性模型试验装置，其特征在于，所述的造波机包括作动器、支撑梁、刚性链条、造波板、造波板支撑架、滑轮组、支架；支架固定在透明密封模型槽一侧，支撑梁固定在支架上，导轨固定上支撑梁上，导轨内部安装滑轮组，支撑梁内安装有固定其上的环形刚性链条，所述的作动器驱动所述的环形刚性链条转动，在环形刚性链条上安装有造波板支撑架，所述的造波板支撑架驱动造波板水平移动。3.如权利要求1所述的海底油气管道稳定性模型试验装置，其特征在于，所述吸波板的外侧为吸水海绵，所述的吸水海绵放置在一个吸波板与其他构件形成的封闭空间内，在该空间的底部设有海水收集装置。4.如权利要求3所述的海底油气管道稳定性模型试验装置，其特征在于，所述的海水收集装置通过一个泵体与透明密封模型槽连通。5.如权利要求1所述的海底油气管道稳定性模型试验装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄培芝，马晓松，岳红亚，姜凯，宋修广，刘国栋，曲岩，吴建清，张宏博，
申请(专利权)人：山东高速菏泽发展有限公司山东高速鲁西南产业开发有限公司，
类型：发明
国别省市：