CN206496974U - 一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置 - Google Patents
一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206496974U CN206496974U CN201720194328.0U CN201720194328U CN206496974U CN 206496974 U CN206496974 U CN 206496974U CN 201720194328 U CN201720194328 U CN 201720194328U CN 206496974 U CN206496974 U CN 206496974U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flange
- hydraulic jack
- high intensity
- ocean engineering
- experiment test
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000007667 floating Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000037237 body shape Effects 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005183 dynamical system Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置，其特征在于，包括框架基座，转换固定框架，液压千斤顶，力传感器和竖直设置的连接件支架。本实用新型能够实现大吨位漂浮管接头法兰的吊耳抗拉强度测试，是一种自适应加载装置，可以适用于不同口径的接头法兰，并且克服了传统的超高强度拉伸试验中，地基固定剪切强度不够的问题，有效降低对地基的要求，解决了超高强度拉伸的端部固定问题，把拉力转化为推力，进而应用液压千斤顶作为动力系统源，代替了大吨位作动器，防止实验过程中接头法兰的吊耳承受极限载荷突然断裂对加载作动器的损害，有效地降低了试验成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置。
背景技术
我国海洋油气资源储量丰富，而且近年来海洋资源的开发不断从浅海走向深海。其中全海式开发模式由于其自身优势广泛的应用于深远海油气资源开发中。漂浮管作为短距离传输装备连接于船体和平台或者连接船体与船体之间，特别地，其为浮式储油轮(FPSO)上原油外输的唯一通道，这使漂浮管成为开采过程中不可或缺的关键装备之一。现阶段的常用漂浮管道产品具有多层、螺旋缠绕、硫化粘结、金属与非金属复合等结构特点。在设计漂浮管道时，为了抵抗管道自重，内部介质压力和海洋风浪流所带来的环境荷载，应使其满足海洋条件下的浮性与柔顺性，同时能承受内部流体内压。漂浮管道在安装或者在位工况下，通常会受到非常大的拉伸荷载。特别地，漂浮管道的铺设过程中多段管道往往借助接头法兰相互连接，所以对接头法兰的抗拉性能要求较高，从而保证安装顺利进行。一般在接头法兰上均有安装吊耳，而吊耳一般焊接在接头法兰上，如果强度不够，很容易发生强度失效而引发安装事故。特别是大口径的管道，考虑安全系数的情况下，有时对吊耳的抗拉力要求高达100吨N，但是吊耳焊接点强度根据实际加工工艺情况不同，很难数值准确模拟，需要通过试验方法来对漂浮管接头法兰吊耳进行拉伸强度模拟测试，从而通过实验结果的数据来确定其连接性能。传统的拉伸试验装置，对固定的地基要求非常高，同时应用大量程作动器提供动力源，在做高强度实验时，如果试样件因强度不够而发生瞬间断裂，会对作动器造成损伤。因而，传统实验造价非常昂贵，且对试验场地的地基要求也极高；基于以上两个问题，有必要设计一套结构性能高并且经济适用的吊耳强度测试实验装置。
实用新型内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置。本实用新型采用的技术手段如下：
一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置，包括框架基座，转换固定框架，液压千斤顶，力传感器和竖直设置的连接件支架；
所述框架基座呈梯形体状，包括水平顶板和水平底板，所述框架基座的斜面具有开口，所述开口对应的所述水平底板上放置有所述液压千斤顶，即所述液压千斤顶只是放置在所述水平底板上，不与所述水平底板固定连接，故所述一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置为自适应装置，故在所述力传感器与所述液压千斤顶之间只有轴向压力，没有额外的弯矩，同时保证了所述液压千斤顶可从所述开口伸出；
所述转换固定框架包括与所述水平顶板连接的水平固定板和靠近所述开口一侧且垂直于所述水平固定板的连接板，所述连接板上设有多个连接接头法兰的法兰面的螺栓孔；
所述连接件支架呈板状且平行于所述连接板，其上设有接头法兰穿过的连接孔，所述连接孔的上端孔壁设有两个互相平行的连接吊耳，所述连接孔的下端位于所述接头法兰的下端以下，所述连接件支架的下端设有与所述液压千斤顶输出端连接的支架法兰；
所述液压千斤顶的轴线所在直线垂直于两个所述连接吊耳的铰接孔中心的连线，且经过所述连线的中点，所述液压千斤顶的轴线所在直线与所述连线位于同一平面内，所述平面垂直于所述连接件支架厚度方向并将所述连接件支架均分，上述设置保证了所述液压千斤顶施加的力沿直线传递至接头法兰的吊耳的轴线的中点上；
所述支架法兰与所述液压千斤顶输出端之间设有所述力传感器。
所述水平顶板与所述水平底板之间设有肋板Ⅰ。
所述支架法兰与所述连接件支架之间设有肋板Ⅱ。
所述水平固定板与所述连接板之间设有肋板Ⅲ。
所述连接孔为矩形孔。
所述一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置与接头法兰通过以下方式连接：调整接头法兰的法兰面的位置，使得接头法兰的吊耳位于两个所述连接吊耳之间，保证接头法兰的吊耳的轴线的中点与所述连线的中点重合，并通过销轴连接，接头法兰的法兰面通过螺栓与所述连接板上的所述螺栓孔把合。
由于所述连接孔的下端位于所述接头法兰的下端以下，保证了在加载过程中所述连接孔的下端与所述接头法兰非接触。
本实用新型具有以下优点：
1)本实用新型能够实现大吨位漂浮管接头法兰的吊耳抗拉强度测试，且适用于各种尺寸的漂浮管接头的吊耳测试，可以根据接头口径的大小进行相应尺寸变化，提高了拉伸测试的灵活性；
2)本实用新型是一种自适应加载装置，所有受力都是在实验测试装置内部零件间的传递，把对地面的剪切力转化为装置本身金属框架的载荷，克服了传统的超高强度拉伸试验中，地基固定剪切强度不够的问题，有效降低对地基的要求；
3)本实用新型解决了超高强度拉伸的端部固定问题，把拉力转化为推力，进而应用液压千斤顶作为动力系统源，代替了大吨位作动器，防止实验过程中接头法兰的吊耳承受极限载荷突然断裂对加载作动器的损害，有效地降低了试验成本；
4)本实用新型对结构经过精准的计算校核和优化设计，在保证整体刚度和强度的前提下有效地减少整体结构重量，较经济；
5)本实用新型在加载过程中，固定接头法兰的吊耳的连接件可以根据预加最大拉力荷载进行尺寸调整，可以适用于不同加载力情况。
基于上述理由本实用新型可在海洋工程漂浮管道实验测试等领域广泛推广。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的具体实施方式中一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置与接头法兰的装配空间结构示意图。
图2是本实用新型的具体实施方式中一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置与接头法兰的装配示意图。
图3是本实用新型的具体实施方式中框架基座的空间结构示意图。
图4是本实用新型的具体实施方式中转换固定框架的空间结构示意图。
具体实施方式
如图1-图4所示，一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置，包括框架基座1，转换固定框架2，液压千斤顶3，力传感器和竖直设置的连接件支架4；
所述框架基座1呈梯形体状，包括水平顶板11和水平底板12，所述框架基座1的斜面具有开口13，所述开口对应的所述水平底板12上放置有所述液压千斤顶3；
所述转换固定框架2包括与所述水平顶板11连接的水平固定板21和靠近所述开口13一侧且垂直于所述水平固定板21的连接板22，所述连接板22上设有多个连接接头法兰5的法兰面51的螺栓孔23；
所述连接件支架4呈板状且平行于所述连接板22，其上设有接头法兰5穿过的连接孔41，所述连接孔41的上端孔壁设有两个互相平行的连接吊耳42，所述连接孔41的下端位于所述接头法兰5的下端以下，所述连接件支架4的下端设有与所述液压千斤顶3输出端连接的支架法兰43；
所述液压千斤顶3的轴线所在直线垂直于两个所述连接吊耳42的铰接孔中心的连线，且经过所述连线的中点，所述液压千斤顶3的轴线所在直线与所述连线位于同一平面44内，所述平面44垂直于所述连接件支架4厚度方向并将所述连接件支架4均分；
所述支架法兰43与所述液压千斤顶3输出端之间设有所述力传感器。
所述水平顶板11与所述水平底板12之间设有肋板Ⅰ14。
所述支架法兰43与所述连接件支架4之间设有肋板Ⅱ45。
所述水平固定板21与所述连接板22之间设有肋板Ⅲ24。
所述连接孔41为矩形孔。
所述框架基座1通过螺栓固定连接在地基上，所述转换固定框架2通过螺栓与所述框架基座1连接；
调整接头法兰5的法兰面51的位置，使得接头法兰5的吊耳52位于两个所述连接吊耳42之间，保证接头法兰5的吊耳52的轴线的中点与所述连线的中点重合，并通过销轴6连接，接头法兰5的法兰面51通过螺栓与所述连接板22上的所述螺栓孔23把合。
所述支架法兰43下方固定所述力传感器后连接所述液压千斤顶3，保证所述液压千斤顶3施加的力沿直线传递至接头法兰5的吊耳52的轴线的中点上，保证所述液压千斤顶3可以稳定加载；
将所述力传感器另一端与采集系统相连，实现荷载数据的实时传输；
缓慢调节所述液压千斤顶3的高度，并且实时检测所述力传感器的示数，分析采集的力随时间变化的曲线，使其示数稍微大于所述连接件支架4的重量，从而保证接头法兰5的吊耳52在加载力之前呈现轻微受力状态，同时保证装置良好固定。至此完成对整个测试系统进行初步的调试，待达到测试要求后，可进行测试；
进行测试并对接头法兰5的吊耳52的承载力进行分析，给出合理的测试结果并最终形成完整实验报告。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置，其特征在于，包括框架基座，转换固定框架，液压千斤顶，力传感器和竖直设置的连接件支架；
所述框架基座呈梯形体状，包括水平顶板和水平底板，所述框架基座的斜面具有开口，所述开口对应的所述水平底板上放置有所述液压千斤顶；
所述转换固定框架包括与所述水平顶板连接的水平固定板和靠近所述开口一侧且垂直于所述水平固定板的连接板，所述连接板上设有多个连接接头法兰的法兰面的螺栓孔；
所述连接件支架呈板状且平行于所述连接板，其上设有接头法兰穿过的连接孔，所述连接孔的上端孔壁设有两个互相平行的连接吊耳，所述连接孔的下端位于所述接头法兰的下端以下，所述连接件支架的下端设有与所述液压千斤顶输出端连接的支架法兰；
所述液压千斤顶的轴线所在直线垂直于两个所述连接吊耳的铰接孔中心的连线，且经过所述连线的中点，所述液压千斤顶的轴线所在直线与所述连线位于同一平面内，所述平面垂直于所述连接件支架厚度方向并将所述连接件支架均分；
所述支架法兰与所述液压千斤顶输出端之间设有所述力传感器。
2.根据权利要求1所述的一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置，其特征在于：所述水平顶板与所述水平底板之间设有肋板Ⅰ。
3.根据权利要求1所述的一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置，其特征在于：所述支架法兰与所述连接件支架之间设有肋板Ⅱ。
4.根据权利要求1所述的一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置，其特征在于：所述水平固定板与所述连接板之间设有肋板Ⅲ。
5.根据权利要求1所述的一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置，其特征在于：所述连接孔为矩形孔。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720194328.0U CN206496974U (zh) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | 一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720194328.0U CN206496974U (zh) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | 一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206496974U true CN206496974U (zh) | 2017-09-15 |
Family
ID=59807127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720194328.0U Expired - Fee Related CN206496974U (zh) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | 一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206496974U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112630011A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-09 | 北京工业大学 | 一种可进行轴向往复加载的试验装置 |
-
2017
- 2017-03-01 CN CN201720194328.0U patent/CN206496974U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112630011A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-04-09 | 北京工业大学 | 一种可进行轴向往复加载的试验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109140249B (zh) | 一种水下结构气体泄漏模拟装置 | |
| CN101117885B (zh) | 一种井控带压换阀的方法 | |
| CN105806694A (zh) | 海底管道复杂载荷联合加载试验装置 | |
| CN208568499U (zh) | 水下连接器弯扭矩试验装置 | |
| CN206496974U (zh) | 一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度径向拉伸实验测试装置 | |
| CN206496979U (zh) | 一种海洋工程漂浮管道接头吊耳高强度轴向拉伸实验测试装置 | |
| CN108801798A (zh) | 一种水压提供轴力加载的复杂载荷试验装置 | |
| Van Wittenberghe et al. | Fatigue investigation of threaded pipe connections | |
| CN107228264A (zh) | 一种可调节角度的水下采油树测试基盘 | |
| CN103439192A (zh) | 模拟石油管材在井下承受外压加弯曲的高压釜装置 | |
| Duan et al. | An installation system of deepwater risers by an S-lay vessel | |
| CN109520838B (zh) | 一种盾构隧道螺栓接头抗拉性能试验装置 | |
| CN110186645B (zh) | 一种深水防台钻井隔水管浮筒区域载荷测试试验装置 | |
| CN107167376A (zh) | 海洋工程管道腐蚀实验设备 | |
| CN110487640A (zh) | 一种变径膨胀锥试验装置 | |
| CN203383796U (zh) | 一种基于干式采油树的超深水油气开发系统 | |
| CN108995783B (zh) | 一种基于钛合金的大深度rov主体框架装置 | |
| Zhao et al. | Numerical Study on Tooth Angle Optimization of Enhanced Structure for Subsea Pipeline Repair Clamp | |
| CN105571951B (zh) | 埋地刚性压力管道的内水压和外荷载联合加荷试验设备及试验方法 | |
| CN208442268U (zh) | 一种快速启闭的大型高压卡箍结构 | |
| CN111650035A (zh) | 一种可进行竖向弯曲加载的试验装置 | |
| CN112908502A (zh) | 一种弹簧板式水平和垂直双方向激励解耦装置 | |
| CN206770782U (zh) | 一种深海管道的轴向对准工具连接锁紧装置 | |
| CN205938363U (zh) | 一种钢带检测设备的支架 | |
| CN111677024A (zh) | 一种可回收的螺旋钢管桩自平衡测试装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170915 Termination date: 20180301 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |