全文摘要
本实用新型涉及一种海底管道水下修复测试装置，主要由底部支架、框架、连管法兰、锲块、拉伸臂、悬臂、端部油缸、测试管段、连固架、中间油缸、中缸固梁、压力测试器、介质输入器、固端管法兰、固销、固臂和介质排放器组成。其中框架结构紧凑、受力合理，减少对试验场地的要求；利用锲块施加轴向力，便于观测，减小了对油缸的要求；管段和修复器可根据测试要求自由更换，适应性强；施力油缸位置可根据试验要求，任意调整，可模拟多种工况测试；被测试管段或修复器可利用吊机自上方吊入，也可自底部移入；本实用新型技术方案能够满足多种测试要求，具有适应性强、经济性好、便于操作、测试效果好等特点，能够模拟实际工况可靠的完成相关测试及试验。
主设计要求
1.一种海底管道水下修复测试装置，其特征是包括底部支架（1）、框架、连管法兰（3）、锲块（5）、拉伸臂（6）、悬臂（11）、端部油缸（12）、测试管段、连固架（16）、中间油缸（18）、中缸固梁（19）、压力测试器（21）、介质输入器（22）、固端管法兰（24）、固销（25）、固臂（26）和介质排放器（27）；其中：所述框架为纵横梁固定连接后构成的长方体框架结构，在框架沿长度方向的两个端部下方分别固定两根平行的横固梁（4），两根横固梁（4）的纵向间距大于连管法兰（3）或固端管法兰（24）的外径，横固梁（4）的外端面凸出于框架的外端面；底部支架（1）设置在框架的下方；测试管段两端封闭并分别与连管法兰（3）、固端管法兰（24）连接；固臂（26）为中空矩形结构，设置在一侧的两根横固梁（4）之间的空间内，固臂（26）上下表面与上下横固梁（4）对应面滑动配合，固臂（26）内侧端垂直固定在固端管法兰（24）外侧面；固销（25）与固臂（26）内部中空插接锁定配合，固销（25）长度大于两根横固梁（4）的纵向间距；拉伸臂（6）为矩形结构，设置在另一侧的两根横固梁（4）之间的空间内，拉伸臂（6）上下表面与上下横固梁（4）对应面滑动配合，拉伸臂（6）内侧端垂直固定在连管法兰（3）外侧面，拉伸臂（6）内部设有与锲块（5）相配合的孔，孔的尺度大于锲块（5）最大端面；锲块（5）与拉伸臂（6）内部设有孔插接配合，锲块（5）长度大于两根横固梁（4）的纵向间距；连固架（16）连接在测试管段中部；中间油缸（18）的缸体通过中缸固梁（19）垂直连接在测试管段上方的框架上，中间油缸（18）的活塞杆端部与连固架（16）顶部连接；悬臂（11）固定在拉伸臂（6）同侧的框架上部外侧；端部油缸（12）缸体垂直固定在悬臂（11）上，端部油缸（12）的活塞杆端部与下方的锲块（5）的顶部相连；压力测试器（21）、介质输入器（22）、和介质排放器（27）分别设置在测试管段上。
设计方案
1.一种海底管道水下修复测试装置，其特征是包括底部支架（1）、框架、连管法兰（3）、锲块（5）、拉伸臂（6）、悬臂（11）、端部油缸（12）、测试管段、连固架（16）、中间油缸（18）、中缸固梁（19）、压力测试器（21）、介质输入器（22）、固端管法兰（24）、固销（25）、固臂（26）和介质排放器（27）；其中：
所述框架为纵横梁固定连接后构成的长方体框架结构，在框架沿长度方向的两个端部下方分别固定两根平行的横固梁（4），两根横固梁（4）的纵向间距大于连管法兰（3）或固端管法兰（24）的外径，横固梁（4）的外端面凸出于框架的外端面；底部支架（1）设置在框架的下方；测试管段两端封闭并分别与连管法兰（3）、固端管法兰（24）连接；固臂（26）为中空矩形结构，设置在一侧的两根横固梁（4）之间的空间内，固臂（26）上下表面与上下横固梁（4）对应面滑动配合，固臂（26）内侧端垂直固定在固端管法兰（24）外侧面；固销（25）与固臂（26）内部中空插接锁定配合，固销（25）长度大于两根横固梁（4）的纵向间距；拉伸臂（6）为矩形结构，设置在另一侧的两根横固梁（4）之间的空间内，拉伸臂（6）上下表面与上下横固梁（4）对应面滑动配合，拉伸臂（6）内侧端垂直固定在连管法兰（3）外侧面，拉伸臂（6）内部设有与锲块（5）相配合的孔，孔的尺度大于锲块（5）最大端面；锲块（5）与拉伸臂（6）内部设有孔插接配合，锲块（5）长度大于两根横固梁（4）的纵向间距；连固架（16）连接在测试管段中部；中间油缸（18）的缸体通过中缸固梁（19）垂直连接在测试管段上方的框架上，中间油缸（18）的活塞杆端部与连固架（16）顶部连接；悬臂（11）固定在拉伸臂（6）同侧的框架上部外侧；端部油缸（12）缸体垂直固定在悬臂（11）上，端部油缸（12）的活塞杆端部与下方的锲块（5）的顶部相连；压力测试器（21）、介质输入器（22）、和介质排放器（27）分别设置在测试管段上。
2.根据权利要求1所述的海底管道水下修复测试装置，其特征是：所述测试管段为几段，其间还包括修复器（14）。
3.根据权利要求1或2所述的海底管道水下修复测试装置，其特征是：所述的活塞杆通过耳环和油缸销与锲块（5）或者连固架（16）连接。
4.根据权利要求3所述的海底管道水下修复测试装置，其特征是：所述框架是由四根纵梁（2）与四根竖梁（7）、两根横梁（23）组成断面呈U形框架结构。
5.根据权利要求4所述的海底管道水下修复测试装置，其特征是：所述中缸固梁（19）为两根平行固定在框架纵梁（2）的下面，其间距大于中间油缸（18）的外径，中间油缸（18）缸体固定在中缸连接板（17）上。
6.根据权利要求5所述的海底管道水下修复测试装置，其特征是：连固架（16）与测试管段之间为活性连接。
7.根据权利要求5所述的海底管道水下修复测试装置，其特征是：端部油缸（12）通过两根端固梁（9）固定在悬臂（11）上，两根端固梁（9）间距大于端部油缸（12）外径，在两根端固梁（9）上面设有与悬臂（11）相对应的端缸固梁连板（10），两根端固梁（9）下面设有端缸连接板（8），端部油缸（12）缸体固定在端缸连接板（8）上。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及海底管道及其相关修复器具测试或类似相关测试领域中的一种海底管道水下修复测试装置。
背景技术
在役海底油气输送管线在使用一段时间后，由于种种因素影响可能会出现缺陷而需修复或降低使用条件，由于海底管道所处环境恶劣、介质压力变化，且常常出现悬空现象，需承受较大的应力变化，为保障管道使用和修复的可靠性，需对管道及管道修复器具或装置进行试验及测试，测试管道修复器具在各种极端工况条件下与原始管道的密封及固结性能，或测试管道在其规定条件下的使用可靠性。目前的测试装置往往功能单一，造成测试效率低，测量精度差。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的问题，为更好满足管道或管道修复器具测试试验的需求，提供一种海底管道水下修复测试装置，通过设置管段类型、修复器具、介质压力及油缸施加力及其组合调整等模拟各类工程条件，实现对海底管道或管道修复器具的测试。
本实用新型的技术方案：
一种海底管道水下修复测试装置，包括底部支架、框架、连管法兰、锲块、拉伸臂、悬臂、端部油缸、测试管段、连固架、中间油缸、中缸固梁、压力测试器、介质输入器、固端管法兰、固销、固臂和介质排放器；其中：
所述框架为纵横梁固定连接后构成的长方体框架结构，在框架沿长度方向的两个端部下方分别固定两根平行的横固梁，两根横固梁的纵向间距大于连管法兰或固端管法兰的外径，横固梁的外端面凸出于框架的外端面；底部支架设置在框架的下方；测试管段两端封闭并分别与连管法兰、固端管法兰连接；固臂为中空矩形结构，设置在一侧的两根横固梁之间的空间内，固臂上下表面与上下横固梁对应面滑动配合，固臂内侧端垂直固定在固端管法兰外侧面；固销与固臂内部中空插接锁定配合，固销长度大于两根横固梁的纵向间距；拉伸臂为矩形结构，设置在另一侧的两根横固梁之间的空间内，拉伸臂上下表面与上下横固梁对应面滑动配合，拉伸臂内侧端垂直固定在连管法兰外侧面，拉伸臂内部设有与锲块相配合的孔，孔的尺度大于锲块最大端面；锲块与拉伸臂内部设有孔插接配合，锲块长度大于两根横固梁的纵向间距；连固架连接在测试管段中部；中间油缸的缸体通过中缸固梁垂直连接在测试管段上方的框架上，中间油缸的活塞杆端部与连固架顶部连接；悬臂固定在拉伸臂同侧的框架上部外侧；端部油缸缸体垂直固定在悬臂上，端部油缸的活塞杆端部与下方的锲块的顶部相连；压力测试器、介质输入器、和介质排放器分别设置在测试管段上。
上述方案进一步包括：
所述测试管段为几段，其间还包括修复器。
所述的活塞杆通过耳环和油缸销与锲块或者连固架连接。
所述框架是由四根纵梁与四根竖梁、两根横梁组成断面呈U形框架结构。
所述中缸固梁为两根平行固定在框架纵梁的下面，其间距大于中间油缸的外径，中间油缸缸体固定在中缸连接板上。
连固架与测试管段之间为活性连接。
端部油缸通过两根端固梁固定在悬梁上，两根端固梁间距大于端部油缸外径，在两根端固梁上面设有与悬臂相对应的端缸固梁连板，两根端固梁下面设有端缸连接板，端部油缸缸体固定在端缸连接板上。
实用新型的效果：
本实用新型的海底管道水下修复测试装置，四根纵梁与四根竖梁、两根横梁、四根横固梁组成了承力框架结构，结构紧凑、受力合理，减少对试验场地的要求；利用锲块施加轴向力，便于观测，减小了对油缸的要求；管段和修复器可根据测试要求自由更换，适应性强；施力油缸位置可根据试验要求，任意调整，可模拟多种工况测试；被测试管段或修复器可利用吊机自上方吊入，也可自底部移入，因此，本实用新型具有适应性强、经济性好、便于操作、测试效果好等特点，能够模拟海底管道在各种工况条件下的应力变化、介质压力等变化情况，可靠的完成海底管道或管道修复器具进行相关测试及试验，保障管道使用安全。
附图说明
图1为一种海底管道水下修复测试装置示意图；
图2为图1俯视图。图中：
1、底部支架 2、纵梁 3、连管法兰
4、横固梁 5、锲块 6、拉伸臂
7、竖梁 8、端缸连接板 9、端缸固梁
10、端缸固梁连板 11、悬臂 12、端部油缸
13、管段I 14、修复器 15、管段II
16、连固架 17、中缸连接板 18、中间油缸
19、中缸固梁 20、中缸固梁连板 21、压力测试器
22、介质输入器 23、横梁 24、固端管法兰
25、固销 26、固臂 27、介质排放器
具体实施方式
现结合说明书附图1、附图2对本实用新型作进一步描述：
实施例1：一种海底管道水下修复测试装置，包括底部支架1、框架、连管法兰3、锲块5、拉伸臂6、悬臂11、端部油缸12、测试管段、连固架16、中间油缸18、中缸固梁19、压力测试器21、介质输入器22、固端管法兰24、固销25、固臂26和介质排放器27；其中：
所述框架为纵横梁固定连接后构成的长方体框架结构，在框架沿长度方向的两个端部下方分别固定两根平行的横固梁4，两根横固梁4的纵向间距大于连管法兰3或固端管法兰24的外径，横固梁4的外端面凸出于框架的外端面；底部支架1设置在框架的下方；测试管段两端封闭并分别与连管法兰3、固端管法兰24连接；固臂26为中空矩形结构，设置在一侧的两根横固梁4之间的空间内，固臂26上下表面与上下横固梁4对应面滑动配合，固臂26内侧端垂直固定在固端管法兰24外侧面；固销25与固臂26内部中空插接锁定配合，固销25长度大于两根横固梁4的纵向间距；拉伸臂6为矩形结构，设置在另一侧的两根横固梁4之间的空间内，拉伸臂6上下表面与上下横固梁4对应面滑动配合，拉伸臂6内侧端垂直固定在连管法兰3外侧面，拉伸臂6内部设有与锲块5相配合的孔，孔的尺度大于锲块5最大端面；锲块5与拉伸臂6内部设有孔插接配合，锲块5长度大于两根横固梁4的纵向间距；连固架16连接在测试管段中部；中间油缸18的缸体通过中缸固梁19垂直连接在测试管段上方的框架上，中间油缸18的活塞杆端部与连固架16顶部连接；悬臂11固定在拉伸臂6同侧的框架上部外侧；端部油缸12缸体垂直固定在悬臂11上，端部油缸12的活塞杆端部与下方的锲块5的顶部相连；压力测试器21、介质输入器22、和介质排放器27分别设置在测试管段上。
进一步：
所述测试管段为几段，其间还包括修复器14。
所述的活塞杆通过耳环和油缸销与锲块5或者连固架16连接。
所述框架是由四根纵梁2与四根竖梁7、两根横梁23组成断面呈U形框架结构。
所述中缸固梁19为两根平行固定在框架纵梁2的下面，其间距大于中间油缸18的外径，中间油缸18缸体固定在中缸连接板17上。
连固架16与测试管段之间为活性连接。
端部油缸12通过两根端固梁9固定在悬梁11上，两根端固梁9间距大于端部油缸12外径，在两根端固梁9上面设有与悬臂11相对应的端缸固梁连板10，两根端固梁9下面设有端缸连接板8，端部油缸12缸体固定在端缸连接板8上。
实施例2：
一种海底管道水下修复测试装置主要由底部支架1、纵梁2、连管法兰3、横固梁4、锲块5、拉伸臂6、竖梁7、端缸连接板8、端缸固梁9、端缸固梁连板10、悬臂11、端部油缸12、管段I13、修复器14、管段II15、连固架16、中缸连接板17、中间油缸18、中缸固梁19、中缸固梁连板20、压力测试器21、介质输入器22、横梁23、固端管法兰24、固销25、固臂26、介质排放器27组成。其中：
将四根纵梁2与四根竖梁7、两根横梁23、四根横固梁4组成框架结构，布置在底部支架1上，框架一端的端部固定悬臂11；管段I13、修复器14、管段II15组成被测试体，自框架下方或上方移动到位后，两端分别与连管法兰3和固端管法兰24连接，与连管法兰3和固端管法兰24固定在一起的拉伸臂6和固臂26均穿过框架两端固定的两根横固梁4之间，将固销25放置到固臂26的孔内，锲块5放置到拉伸臂6的孔内；将端部油缸12通过端缸连接板8、端缸固梁9、端缸固梁连板10固定到悬臂11上，活塞杆通过耳环和油缸销与锲块5上的耳环与锲块5连接，中间油缸18通过中缸连接板17、中缸固梁19、中缸固梁连板20固定到纵梁2上，活塞杆通过耳环和油缸销与设置在管段II15上的连固架16连接；压力测试器21、介质输入器22、介质排放器27固定到测试管段上。
本实施例的特点一：连管法兰与固端管法兰之间，可以布置管段I、修复器、管段II的连接体，也可以只布置管段I。
本实施例的特点二：在管段I、管段II上可以设置不同的缺陷。
本实施例的特点三：连固架与管段II之间为活性连接。
本实施例的特点四：连管法兰和固端管法兰外端面均处于四根纵梁与四根竖梁7两根横梁、四根横固梁组成的框架结构内。
该装置可完成如下测试作业：
仅轴向拉伸测试：仅启动端部油缸12，下压锲块5产生运动，即可完成；
仅弯曲测试：仅启动中间油缸17进行推或拉即可完成，此时端部油缸12处于锁定状态；
轴向拉伸与弯曲组合测试：启动端部油缸12下压锲块5到设定值，再启动中间油缸17进行推或拉到设定值；
若包含介质密封的测试，可在上述动作的同时，通过介质输入器22输入介质并达到设定压力即可完成；
若进行振动测试，也可按照上述方法，通过控制中间油缸17或端部油缸12或两者组合的往复运动频率和振幅即可实现。
若对不同测试对象进行测试，则可更换管段I13、修复器14、管段II15，也可根据工程需求，设置缺陷；中间油缸18位置可根据测试需求变换布置位置。压力测试器21用于测试介质压力，介质输入器22用于输送介质，介质排放器27用于测试完成后的介质排放。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920108979.2
申请日:2019-01-23
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209589436U
授权时间:20191105
主分类号:G01M 13/00
专利分类号:G01M13/00;G01M3/02
范畴分类:31E;
申请人:中石化石油工程技术服务有限公司;中石化胜利石油工程有限公司;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
第一申请人:中石化石油工程技术服务有限公司
申请人地址:100101 北京市朝阳区北辰西路8号北辰世界中心A座703
发明人:孙永泰;张士华;曹宇光;王宏安;樊敦秋;傅忠尧;曹学文;李明朝;田凯;任红伟
第一发明人:孙永泰
当前权利人:中石化石油工程技术服务有限公司;中石化胜利石油工程有限公司;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院
代理人:侯华颂;李勇
代理机构:37107
代理机构编号:东营双桥专利代理有限责任公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计