CN115628879B - 一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置及方法,测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置包括输油管道模拟系统、第一往复潮流冲刷模拟系统、第二往复潮流冲刷模拟系统和压力监测系统,输油管道模拟系统模拟海底输油管道原油供给的循环管路,第一往复潮流冲刷模拟系统和第二往复潮流冲刷模拟系统形成循环管路,模拟输油管道在海底受到横向和纵向往复潮流冲刷,压力监测系统将海底输油管道内压力变化情况传输至监测系统终端进行处理。本发明所公开的测量装置和方法,能够真实的模拟实际工况下输油管道受到往复潮流冲刷后对输油的影响,测量结果准确,对现场实际工况下进行预防输油管道受到潮流破坏具有指导意义。

Description

一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置及方法
技术领域
本发明涉及海底输油管道受潮流冲刷测量装置的技术领域,具体涉及一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置及方法。
背景技术
目前,海底管道作为一种从近岸平台向陆地输送油气的载体,由于其输送连续、输送量大、管理方便等优点,在海洋工程中得到了广泛的应用。海底管道需要穿越海底,管道在海底时,在复杂海洋水动力环境下,海底管道因宏观及局部往复潮流冲刷的影响而出现悬空管段产生涡激振动,导致管道疲劳破坏,造成管线断裂,引起原油泄漏。往复潮流是一种复杂的情况,有横向水流、纵向水流交叉影响,一旦海底管道损坏,给社会、经济和环境造成巨大损失,泄漏的油气会严重污染海洋环境,引发相关联各个方面的灾难性破坏。因此,对于在海底的输油管道在正常输油过程中,悬空管段受到往复潮流冲刷后,输油管道受到冲刷后的影响以及对管道两端压力差影响如何是本申请所要解决的问题。
发明内容
本发明的发明目的在于,针对上述存在的问题,提供了一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置及方法,包括输油管道模拟系统、第一往复潮流冲刷模拟系统、第二往复潮流冲刷模拟系统和压力监测系统,用于测量海底输油管道在横向和纵向往复潮流冲刷条件下对输油影响的情况。
本发明采用的技术方案如下:
本发明公开了一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置,包括矩形箱体,测量装置包括
输油管道模拟系统,包括输油管道,输油管道设置于矩形箱体内,输油管道的输入端为原油进口,输油管道的输出端为原油出口;包括原油储罐,原油储罐的输出端与原油进口连接,通过输油泵抽吸向输油管道内持续输出原油,所述原油出口与原油储罐的输入端连接,形成原油供给的循环管路;
第一往复潮流冲刷模拟系统,包括第一储水罐,第一储水罐的输出端与矩形箱体的第一进水口、第二进水口和第三进水口连接,通过第一水泵抽吸向矩形箱体内输出水,在矩形箱体内模拟往复潮流冲刷输油管道;包括第四进水口,第四进水口与第一储水罐的输入端连接,形成第一供水循环管路;
第二往复潮流冲刷模拟系统,包括第二储水罐,第二储水罐的输出端与矩形箱体的第五进水口、第六进水口和第七进水口连接,通过第二水泵抽吸向矩形箱体内输出水,在矩形箱体内模拟往复潮流冲刷输油管道;包括第八进水口,所述第五进水口、第六进水口、第七进水口和第八进水口与第二储水罐的输入端连接,形成第二供水循环管路;
压力监测系统,包括第一压力传感器和第二压力传感器,第一压力传感器设置于输油管道的原油进口端,第二压力传感器设置于输油管道的原油出口端;所述第一压力传感器和第二压力传感器用于监测输油管道在受到往复潮流冲刷后管道内压力变化情况,将管道内压力变化情况传输至监测系统终端进行处理。
进一步地,所述原油供给的循环管路包括原油储罐的输出端与原油进口的连接管路,原油储罐的输出端与原油进口的连接管路上设置有输油泵、第二液体流量计和第六球阀;
还包括原油出口与原油储罐输入端的连接管路,原油出口与原油储罐输入端的连接管路上设置有第十一球阀。
进一步地,所述第一供水循环管路包括第一储水罐的输出端与第一进水口、第二进水口和第三进水口的连接管路,包括第一连接主管路和第一连接支管路,第一连接主管路上设置有第一水泵、第一液体流量计和第一球阀;
还包括第四进水口与第一储水罐输入端的连接管路,第四进水口与第一储水罐输入端的连接管路上设置有第二球阀。
进一步地,所述第一连接支管路为第一连接主管路的分支管路,包括与第一进水口连接的第一连接支管路上设置有第五球阀,包括与第二进水口连接的第一连接支管路上设置有第四球阀,包括与第三进水口连接的第一连接支管路上设置有第三球阀,所述第三球阀、第四球阀和第五球阀为并联关系。
进一步地,所述第二供水循环管路包括第二储水罐与第五进水口、第六进水口和第七进水口的连接管路,包括第二连接主管路和第二连接支管路,第二连接主管路上设置有第二水泵、第三液体流量计和第十球阀;
还包括第五进水口、第六进水口、第七进水口和第八进水口与第二储水罐输入端的连接管路。
进一步地,所述第二连接支管路为第二连接主管路的分支管路,包括与第五进水口连接的第二连接支管路上设置有第九球阀,包括与第六进水口连接的第二连接支管路上设置有第八球阀,包括与第七进水口连接的第二连接支管路上设置有第七球阀,所述第七球阀、第八球阀和第九球阀为并联关系。
进一步地,所述输油管道设置于矩形箱体内,包括支撑柱,支撑柱的一端与输油管道焊接固定,另一端与矩形箱体焊接固定,所述支撑柱支撑输油管道在矩形箱体的中部位置,模拟输油管道在海底的受压的位置。
进一步地,矩形箱体包括长边方向和短边方向,所述第二进水口和第三进水口、第六进水口和第七进水口在两侧的长边方向上对称设置,所述第一进水口第八进水口、第四进水口和第五进水口在两侧的短边方向上对称设置。
进一步地,进水口布置在矩形箱体的长边方向和短边方向上,矩形箱体任一边的两个进水口位于该条边的三等分点上,且设置进水口的大小一致。
本发明公开了一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的方法,包括纵向潮流冲刷对输油管道输油影响的测量方法,包括以下步骤:
S1:首先关闭所有球阀,依次打开原油储罐、输油泵、第六球阀、第十一球阀,使原油经过输油泵加压,第二液体流量计计量后从原油进口进入输油管道,并从原油出口流出;原油经过第十一球阀后流入原油储罐进行循环;
S2:依次打开第一储水罐、第一水泵、第一球阀、第三球阀、第四球阀,第一储水罐内的水经过第一水泵加压、第一液体流量计计量后通过第二进水口和第三进水口进入矩形箱体内,第七球阀和第八球阀为关闭状态,水在矩形箱体内积聚;
S3:水充满矩形箱体后,打开第七球阀和第八球阀,控制第七球阀和第八球阀的开度为第三球阀和第四球阀开度的十分之九,矩形箱体内的水从第六进水口、第七进水口流出至第二储水罐;
S4:原油和水循环流动一段时间,设置第一压力传感器和第二压力传感器对该段时间内输油管道的压力变化情况进行测量,并监测记录测量结果。
进一步地,包括横向潮流冲刷对输油管道输油影响的测量方法,包括以下步骤:
S1:首先关闭所有球阀,依次打开原油储罐、输油泵、第六球阀、第十一球阀,使原油经过输油泵加压,第二液体流量计计量后从原油进口进入输油管道,并从原油出口流出;原油经过第十一球阀后流入原油储罐进行循环;
S2:依次打开第一储水罐、第二储水罐、第一水泵、第二水泵、第一球阀、第五球阀和第十球阀,第一储水罐内的经过水泵加压、第一液体流量计计量后通过第一进水口进入矩形箱体内,第二储水罐内的水经过第二水泵加压、第三液体流量计计量后通过第八进水口进入矩形箱体内,水在矩形箱体内积聚;
S3:水充满矩形箱体后,打开第二球阀和第九球阀,控制第二球阀和第九球阀的开度为第五球阀和第十球阀开度的十分之九,矩形箱体内的水从第四进水口流出至第一储水罐,从第五进水口流出至第二储水罐;
S4:原油和水循环流动一段时间,设置第一压力传感器和第二压力传感器对该段时间内输油管道的压力变化情况进行测量,并监测记录测量结果。
进一步地,包括双向潮流冲刷对输油管道输油影响的测量方法,包括以下步骤:
S1:首先关闭所有球阀,依次打开原油储罐、输油泵、第六球阀、第十一球阀,使原油经过输油泵加压,第二液体流量计计量后从原油进口进入输油管道,并从原油出口流出;原油经过第十一球阀后流入原油储罐进行循环;
S2:依次打开第一储水罐、第二储水罐、第一水泵、第二水泵、第一球阀、第三球阀、第四球阀、第五球阀和第十球阀,第一储水罐内的水经过第一水泵加压、第一液体流量计计量后通过第一进水口、第二进水口和第三进水口进入矩形箱体内;第二储水罐内的水经过第二水泵加压、第三液体流量计计量后通过第八进水口进入矩形箱体内,水在矩形箱体内积聚;
S3:水充满矩形箱体后,打开第二球阀、第九球阀、第七球阀和第八球阀,控制第二球阀、第九球阀、第七球阀和第八球阀的开度为第三球阀、第四球阀、第五球阀、第十球阀开度的十分之九,矩形箱体内的水从第四进水口流出至第一储水罐,从第五进水口、第六进水口和第七进水口流出至第二储水罐;
S4:原油和水循环流动一段时间,设置第一压力传感器和第二压力传感器对该段时间内输油管道的压力变化情况进行测量,并监测记录测量结果。
本发明的技术效果如下:
本发明公开了一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置及方法,用于测量海底输油管道在横向和纵向往复潮流冲刷条件下对输油影响的情况
具体如下:
1.本发明通过设置第二进水口和第三进水口同时进水,第六进水口和第七进水口同时出水模拟输油管道受到纵向上的潮流冲刷。
2.本发明通过设置第一进水口和第八进水口同时进水,第四进水口和第五进水口同时出水模拟输油管道受到横向上的潮流冲刷。
3.本发明通过设置第一进水口、第二进水口、第三进水口、第八进水口同时进水,第四进水口、第五进水口、第六进水口、第七进水口同时出水,此时模拟输油管道受到双向的潮流冲刷。
4.本发明通过设置两个压力传感器,能对整个测量过程中输油管道受到往复潮流冲刷时压力变化情况进行准确测量。
5.本发明通过控制出水处球阀开度为进水处球阀开的十分之九,保证矩形箱体内始终充满水。
通过本发明所公开测量装置和方法,能够真实的模拟实际工况下输油管道受到往复潮流冲刷后对输油的影响,测量结果准确,对现场实际工况下进行预防输油管道受到潮流破坏具有指导意义。
附图说明
图1是本发明测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置的结构示意图;
图2是本发明的输油管道两端压力差随时间变化曲线图。
图中标记:1.第一储水罐,2.第一水泵,3.第一液体流量计,4.第一球阀,5.第二球阀,6.第三球阀,7.第四球阀,8.矩形箱体,9.第五球阀,10.第一进水口,11.第二进水口,12.输油管道,13.第三进水口,14.第四进水口,15.原油进口,16.第六球阀,17.第二液体流量计,18.输油泵,19.原油储罐,20.监测系统终端,21.第一压力传感器,22.第五进水口,23.第六进水口,24.支撑柱,25.第七进水口,26.第八进水口,27.第二压力传感器,28.原油出口,29.第七球阀,30.第八球阀,31.第九球阀,32.第十球阀,33.第三液体流量计,34.第二水泵,35.第二储水罐,36.第十一球阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。
本实施例中,所采用的数据为优选方案,但并不用于限制本发明。
实施例1
如图1所示,本实施例提供了一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置,包括矩形箱体8,测量装置包括
输油管道12模拟系统,包括输油管道12,输油管道12设置于矩形箱体8内,输油管道12的输入端为原油进口15,输油管道12的输出端为原油出口28;包括原油储罐19,原油储罐19的输出端与原油进口15连接,通过输油泵18抽吸向输油管道12内持续输出原油,所述原油出口28与原油储罐19的输入端连接,形成原油供给的循环管路;
第一往复潮流冲刷模拟系统,包括第一储水罐1,第一储水罐1的输出端与矩形箱体8的第一进水口10、第二进水口11和第三进水口13连接,通过第一水泵2抽吸向矩形箱体8内输出水,在矩形箱体8内模拟往复潮流冲刷输油管道12;包括第四进水口14,第四进水口14与第一储水罐1的输入端连接,形成第一供水循环管路;
第二往复潮流冲刷模拟系统,包括第二储水罐35,第二储水罐35的输出端与矩形箱体8的第五进水口22、第六进水口23和第七进水口25连接,通过第二水泵34抽吸向矩形箱体8内输出水,在矩形箱体8内模拟往复潮流冲刷输油管道12;包括第八进水口26,所述第五进水口22、第六进水口23、第七进水口25和第八进水口26与第二储水罐35的输入端连接,形成第二供水循环管路;
压力监测系统,包括第一压力传感器21和第二压力传感器27,第一压力传感器21设置于输油管道12的原油进口15端,第二压力传感器27设置于输油管道12的原油出口28端;所述第一压力传感器21和第二压力传感器27用于监测输油管道12在受到往复潮流冲刷后管道内压力变化情况,将管道内压力变化情况传输至监测系统终端20进行处理。
本实施例中,所述第二进水口11和第三进水口13同时进水,第六进水口23和第七进水口25同时出水,此时模拟输油管道12受到纵向上的潮流冲刷。
本实施例中,所述第一进水口10和第八进水口26同时进水,第四进水口14和第五进水口22同时出水,此时模拟输油管道12受到横向上的潮流冲刷。
本实施例中,所述第一进水口10、第二进水口11、第三进水口13、第八进水口26同时进水,第四进水口14、第五进水口22、第六进水口23、第七进水口25同时出水,此时模拟输油管道12受到双向上的潮流冲刷。
本实施例中,所述原油供给的循环管路包括原油储罐19的输出端与原油进口15的连接管路,原油储罐19的输出端与原油进口15的连接管路上设置有输油泵18、第二液体流量计17和第六球阀16;
还包括原油出口28与原油储罐19输入端的连接管路,原油出口28与原油储罐19输入端的连接管路上设置有第十一球阀36。
本实施例中,所述第一供水循环管路包括第一储水罐1的输出端与第一进水口10、第二进水口11和第三进水口13的连接管路,包括第一连接主管路和第一连接支管路,第一连接主管路上设置有第一水泵2、第一液体流量计3和第一球阀4;
还包括第四进水口14与第一储水罐1输入端的连接管路,第四进水口14与第一储水罐1输入端的连接管路上设置有第二球阀5。
本实施例中,所述第一连接支管路为第一连接主管路的分支管路,包括与第一进水口10连接的第一连接支管路上设置有第五球阀9,包括与第二进水口11连接的第一连接支管路上设置有第四球阀7,包括与第三进水口13连接的第一连接支管路上设置有第三球阀6,所述第三球阀6、第四球阀7和第五球阀9为并联关系。
本实施例中,所述第二供水循环管路包括第二储水罐35与第五进水口22、第六进水口23和第七进水口25的连接管路,包括第二连接主管路和第二连接支管路,第二连接主管路上设置有第二水泵34、第三液体流量计33和第十球阀32;
还包括第五进水口22、第六进水口23、第七进水口25和第八进水口26与第二储水罐35输入端的连接管路。
本实施例中,所述第二连接支管路为第二连接主管路的分支管路,包括与第五进水口22连接的第二连接支管路上设置有第九球阀31,包括与第六进水口23连接的第二连接支管路上设置有第八球阀30,包括与第七进水口25连接的第二连接支管路上设置有第七球阀29,所述第七球阀29、第八球阀30和第九球阀31为并联关系。
本实施例中,所述输油管道12设置于矩形箱体8内,包括支撑柱24,支撑柱24用于支撑输油管道12,防止输油管道12由于自重下沉,支撑柱24的一端与输油管道12焊接固定,另一端与矩形箱体8焊接固定,所述支撑柱24支撑输油管道12在矩形箱体8的中部位置,模拟输油管道12在海底的受压的位置。
本实施例中,矩形箱体8包括长边方向和短边方向,所述第二进水口11和第三进水口13、第六进水口23和第七进水口25在两侧的长边方向上对称设置,所述第一进水口10第八进水口26、第四进水口14和第五进水口22在两侧的短边方向上对称设置。
本实施例中,进水口布置在矩形箱体8的长边方向和短边方向上,矩形箱体8任一边的两个进水口位于该条边的三等分点上,且设置进水口的大小一致。
实施例2
如图1-2所示,本实施例提供了一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的方法
当进行测量纵向潮流冲刷对海底输油管道输油的影响时;
首先关闭所有阀门,依次打开原油储罐19、输油泵18、第六球阀16、第十一球阀36,使原油经过输油泵18加压,第二液体流量计17计量后从原油进口15进入输油管道12,最终从原油出口28流出,经过第十一球阀36后流入原油储罐19进行循环,此时模拟实际工况下输油管道在正常输油过程。
进一步地,依次打开第一储水罐1、第一水泵2、第一球阀4、第三球阀6、第四球阀7,使得第一储水罐1内的水经过第一水泵2加压,第一液体流量计3计量后通过第二进水口11和第三进水口13进入矩形箱体8内,水从上往下流动,由于第七球阀29和第八球阀30还未打开,水在矩形箱体8内不断积聚,同时原油在输油管道12内不断循环;
进一步地,待水充满整个矩形箱体8后,马上打开第七球阀29和第八球阀30,控制其球阀开度为第三球阀6、第四球阀7开度的十分之九,接着矩形箱体8内的水从第六进水口23、第七进水口25流出至第二储水罐35,此时模拟实际工况下输油管道受到纵向潮流冲刷。
本实施例中,原油和水循环流动一分钟后,输油管道12左右两端的第一压力传感器21和第二压力传感器27开始测量十分钟内压力变化情况,将测量结果进行记录。
本实施例中,当进行测量横向潮流冲刷对海底输油管道输油的影响时;
首先关闭所有阀门,依次打开原油储罐19、输油泵18、第六球阀16、第十一球阀36,使原油经过输油泵18加压,第二液体流量计17计量后从原油进口15进入输油管道12,最终从原油出口28流出,经过第十一球阀36后流入原油储罐19进行循环,此时模拟实际工况下输油管道在正常输油过程。
进一步地,依次打开第一储水罐1、第二储水罐35、第一水泵2、第二水泵34、第一球阀4、第五球阀9、第十球阀32,使得第一储水罐1内的水经过第一水泵2加压,第一液体流量计3计量后通过第一进水口10进入矩形箱体8内;第二储水罐35内的水经过第二水泵34加压,第三液体流量计33计量后通过第八进水口26进入矩形箱体8内,水在矩形箱体8内不断积聚,同时原油在输油管道12内不断循环;
进一步地,待水充满整个矩形箱体8后,马上打开第二球阀5和第九球阀31,控制其球阀开度为第五球阀9、第十球阀32开度的十分之九,接着矩形箱体8内的水从第四进水口14流出至第一储水罐1、第五进水口22流出至第二储水罐35,此时模拟实际工况下输油管道受到横向潮流冲刷。
本实施例中,原油和水循环流动一分钟后,输油管道12左右两端的第一压力传感器21和第二压力传感器27开始测量十分钟内压力变化情况,将测量结果进行记录。
本实施例中,当进行测量双向潮流冲刷对海底输油管道输油的影响时;
首先关闭所有阀门,依次打开原油储罐19、输油泵18、第六球阀16、第十一球阀36,使原油经过输油泵18加压,第二液体流量计17计量后从原油进口15进入输油管道12,最终从原油出口28流出,经过第十一球阀36后流入原油储罐19进行循环,此时模拟实际工况下输油管道在正常输油过程。
进一步地,依次打开第一储水罐1、第二储水罐35、第一水泵2、第二水泵34、第一球阀4、第三球阀6、第四球阀7、第五球阀9、第十球阀32,使得第一储水罐1内的水经过第一水泵2加压,第一液体流量计3计量后通过第一进水口10、第二进水口11、第三进水口13进入矩形箱体8内;第二储水罐35内的水经过第二水泵34加压,第三液体流量计33计量后通过第八进水口26进入矩形箱体8内,水在矩形箱体8内不断积聚,同时原油在输油管道12内不断循环;
进一步地,待水充满整个矩形箱体8后,马上打开第二球阀5、第九球阀31、第七球阀29、第八球阀30,控制其球阀开度为第三球阀6、第四球阀7、第五球阀9、第十球阀32开度的十分之九,接着矩形箱体8内的水从第四进水口14流出至第一储水罐1,从第五进水口22、第六进水口23、第七进水口25流出至第二储水罐35,此时模拟实际工况下输油管道受到双向潮流冲刷。
本实施例中,原油和水循环流动一分钟后,输油管道12左右两端的第一压力传感器21和第二压力传感器27开始测量十分钟内压力变化情况,将测量结果进行记录。
将上述测量记录的结果进行汇总得到汇总表1,
表1
时间变化(min) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
纵向潮流冲刷输油管道两端压力差(Pa) 30 33 37 38 44 48 49 50 50.5 51
横向潮流冲刷输油管道两端压力差(Pa) 25 28 31 33 35 40 44 45 46 46.5
双向潮流冲刷输油管道两端压力差(Pa) 52 56 60 63.5 68 73 75 77 78.5 79.5
如图2所示,为汇总表1表格中输油管道两端压力差随时间变化曲线图,从图中可以得到随着时间的增加,进行横向、纵向和双向测量时,输油管道两端的压力差整体上呈现随着时间的增加先上升后趋于平衡的情况,说明实际工况下输油管道受到的往复潮流冲刷后,输油管道受到的力是由低到高然后缓慢增大。在4分钟-6分钟时,输油管道两端压力差变化幅度最大,随后缓慢增加。
因此,本发明的测量装置测得的输油管道受到横向、纵向潮流冲刷作用后,输油管道两端压力差变化规律将对现场实际输送原油提供指导意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式, 并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置,包括矩形箱体,其特征在于,测量装置包括
输油管道模拟系统,包括输油管道,输油管道设置于矩形箱体内,输油管道的输入端为原油进口,输油管道的输出端为原油出口;包括原油储罐,原油储罐的输出端与原油进口连接,通过输油泵抽吸向输油管道内持续输出原油,所述原油出口与原油储罐的输入端连接,形成原油供给的循环管路;
所述原油供给的循环管路包括原油储罐的输出端与原油进口的连接管路,原油储罐的输出端与原油进口的连接管路上设置有输油泵、第二液体流量计和第六球阀;
还包括原油出口与原油储罐输入端的连接管路,原油出口与原油储罐输入端的连接管路上设置有第十一球阀;
第一往复潮流冲刷模拟系统,包括第一储水罐,第一储水罐的输出端与矩形箱体的第一进水口、第二进水口和第三进水口连接,通过第一水泵抽吸向矩形箱体内输出水,在矩形箱体内模拟往复潮流冲刷输油管道;包括第四进水口,第四进水口与第一储水罐的输入端连接,形成第一供水循环管路;
所述第一供水循环管路包括第一储水罐的输出端与第一进水口、第二进水口和第三进水口的连接管路,包括第一连接主管路和第一连接支管路,第一连接主管路上设置有第一水泵、第一液体流量计和第一球阀;
还包括第四进水口与第一储水罐输入端的连接管路,第四进水口与第一储水罐输入端的连接管路上设置有第二球阀;
所述第一连接支管路为第一连接主管路的分支管路,包括与第一进水口连接的第一连接支管路上设置有第五球阀,包括与第二进水口连接的第一连接支管路上设置有第四球阀,包括与第三进水口连接的第一连接支管路上设置有第三球阀,所述第三球阀、第四球阀和第五球阀为并联关系;
第二往复潮流冲刷模拟系统,包括第二储水罐,第二储水罐的输出端与矩形箱体的第五进水口、第六进水口和第七进水口连接,通过第二水泵抽吸向矩形箱体内输出水,在矩形箱体内模拟往复潮流冲刷输油管道;包括第八进水口,所述第五进水口、第六进水口、第七进水口和第八进水口与第二储水罐的输入端连接,形成第二供水循环管路;
所述第二供水循环管路包括第二储水罐与第五进水口、第六进水口和第七进水口的连接管路,包括第二连接主管路和第二连接支管路,第二连接主管路上设置有第二水泵、第三液体流量计和第十球阀;
还包括第五进水口、第六进水口、第七进水口和第八进水口与第二储水罐输入端的连接管路;
所述第二连接支管路为第二连接主管路的分支管路,包括与第五进水口连接的第二连接支管路上设置有第九球阀,包括与第六进水口连接的第二连接支管路上设置有第八球阀,包括与第七进水口连接的第二连接支管路上设置有第七球阀,所述第七球阀、第八球阀和第九球阀为并联关系;
压力监测系统,包括第一压力传感器和第二压力传感器,第一压力传感器设置于输油管道的原油进口端,第二压力传感器设置于输油管道的原油出口端;所述第一压力传感器和第二压力传感器用于监测输油管道在受到往复潮流冲刷后管道内压力变化情况,将管道内压力变化情况传输至监测系统终端进行处理。
2.根据权利要求1所述的测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置,其特征在于,所述输油管道设置于矩形箱体内,包括支撑柱,支撑柱的一端与输油管道焊接固定,另一端与矩形箱体焊接固定,所述支撑柱支撑输油管道在矩形箱体的中部位置。
3.一种测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的方法,该方法应用于权利要求1或2所述的测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的装置,其特征在于,包括纵向潮流冲刷对输油管道输油影响的测量方法,包括以下步骤:
S1:首先关闭所有球阀,依次打开原油储罐、输油泵、第六球阀、第十一球阀,使原油经过输油泵加压,第二液体流量计计量后从原油进口进入输油管道,并从原油出口流出;原油经过第十一球阀后流入原油储罐进行循环;
S2:依次打开第一储水罐、第一水泵、第一球阀、第三球阀、第四球阀,第一储水罐内的水经过第一水泵加压、第一液体流量计计量后通过第二进水口和第三进水口进入矩形箱体内,第七球阀和第八球阀为关闭状态,水在矩形箱体内积聚;
S3:水充满矩形箱体后,打开第七球阀和第八球阀,控制第七球阀和第八球阀的开度为第三球阀和第四球阀开度的十分之九,矩形箱体内的水从第六进水口、第七进水口流出至第二储水罐;
S4:原油和水循环流动一段时间,设置第一压力传感器和第二压力传感器对该段时间内输油管道的压力变化情况进行测量,并监测记录测量结果。
4.根据权利要求3所述的测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的方法,其特征在于,包括横向潮流冲刷对输油管道输油影响的测量方法,包括以下步骤:
S1:首先关闭所有球阀,依次打开原油储罐、输油泵、第六球阀、第十一球阀,使原油经过输油泵加压,第二液体流量计计量后从原油进口进入输油管道,并从原油出口流出;原油经过第十一球阀后流入原油储罐进行循环;
S2:依次打开第一储水罐、第二储水罐、第一水泵、第二水泵、第一球阀、第五球阀和第十球阀,第一储水罐内的经过水泵加压、第一液体流量计计量后通过第一进水口进入矩形箱体内,第二储水罐内的水经过第二水泵加压、第三液体流量计计量后通过第八进水口进入矩形箱体内,水在矩形箱体内积聚;
S3:水充满矩形箱体后,打开第二球阀和第九球阀,控制第二球阀和第九球阀的开度为第五球阀和第十球阀开度的十分之九,矩形箱体内的水从第四进水口流出至第一储水罐,从第五进水口流出至第二储水罐;
S4:原油和水循环流动一段时间,设置第一压力传感器和第二压力传感器对该段时间内输油管道的压力变化情况进行测量,并监测记录测量结果。
5.根据权利要求4所述的测量往复潮流冲刷对海底输油管道影响的方法,其特征在于,包括双向潮流冲刷对输油管道输油影响的测量方法,包括以下步骤:
S1:首先关闭所有球阀,依次打开原油储罐、输油泵、第六球阀、第十一球阀,使原油经过输油泵加压,第二液体流量计计量后从原油进口进入输油管道,并从原油出口流出;原油经过第十一球阀后流入原油储罐进行循环;
S2:依次打开第一储水罐、第二储水罐、第一水泵、第二水泵、第一球阀、第三球阀、第四球阀、第五球阀和第十球阀,第一储水罐内的水经过第一水泵加压、第一液体流量计计量后通过第一进水口、第二进水口和第三进水口进入矩形箱体内;第二储水罐内的水经过第二水泵加压、第三液体流量计计量后通过第八进水口进入矩形箱体内,水在矩形箱体内积聚;
S3:水充满矩形箱体后,打开第二球阀、第九球阀、第七球阀和第八球阀,控制第二球阀、第九球阀、第七球阀和第八球阀的开度为第三球阀、第四球阀、第五球阀、第十球阀开度的十分之九,矩形箱体内的水从第四进水口流出至第一储水罐,从第五进水口、第六进水口和第七进水口流出至第二储水罐;
S4:原油和水循环流动一段时间,设置第一压力传感器和第二压力传感器对该段时间内输油管道的压力变化情况进行测量,并监测记录测量结果。
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