[发明专利]一种简易测量管道应力装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应力测量技术，具体的说是一种简易测量管道应力装置。

背景技术

研究表明，海底石油管道的破坏管道的应力集中有关，管道所承受的压力来自于介质的内压、管道元件的自重、管道内的介质重量、管道外的隔热材料的重量、管道的热胀、位移载荷等。石油管道受到较大的荷载作用且超过某一极限值是，管道可能发生断裂、爆破或较大的变形而不能正常工作。

现今，常用的测量海底管道的应力的方法是贴应变花，应变化可以比较精确的测得管道表面的应力。但是，用应变花测量海底石油管道的应力有很多缺点：（1）一组应变花只能测量管道表面一个点的应变，从而只能得到这一个点的应力，故不能进行全域性的测量。（2）用应变花测量时，每个应变片只能测量电阻应变计栅长范围内的平均应变值，因此对应变梯度大的应力场测量误差较大。（3）用应变花测量易受外界环境温度影响。（4）由于管道布置在海底，所以应变计的粘贴和更换不方便。因此，虽然应变花的测量被广泛应用，但是由于其测量的局限性，很多情况下管道的变形和应力不能及时被测量，所以管道的破坏时不能及时维修，造成巨大的经济损失和坏境的破坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简便而且经济，可以测出管道内全局的应力的一种简易测量管道应力装置。

本发明的目的是这样实现的：

包括管道运输装置1、远程定位装置2、电子式挠度计3、电磁铁4、测量装置的外接导线5、挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6、固定螺母7、支撑轴承8、转动杆9、转动电机10、管道运输装置定位计11、管道定位装置伸缩杆12、管道定位装置连接弹簧13；首先将远程定位装置2用螺栓固定安装在管道运输装置1的前端；然后将管道定位装置伸缩杆12的一端用螺栓安装在管道运输装置定位计11上，将管道定位装置伸缩杆12的另一端用管道定位装置连接弹簧13连接；再用螺栓将转动电机10安装在管道运输装置1上，将转动杆9用转动轴承安装在转动电机10上，并用轴承支架将支撑轴承8安装在管道运输装置1上；再将挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6用固定螺母7固定于转动杆9上，将挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6的另一端用螺栓固定在电子式挠度计3上；然后用防水胶将两个电磁铁4分别粘贴于电子式挠度计3的两侧；最后连接测量装置的外接导线，将各测量装置的外接导线一端分别接于电子式挠度计3上、电子式挠度计3两侧的电磁铁4上、转动电机10上、管道运输装置定位计11的电磁铁上，将各导线的另一端分别连接在各部件的控制装置上。

本发明的方法的主要特点如下：

本发明可以用来进行全局测量，可以测量管道内部各个区域不同方位的应力;本发明可以重复利用，而且便于维护，因此有效地降低了成本;由于本发明的主要测量装置是电子式挠度计，因此受温度影响不大，可以得到比较精确的测量结果;本发明操作简便，可以很方便的进行测量。

附图说明

图1为管道应力测量装置图；

图2为挠度计与电磁铁的安装图；

图3为管道运输装置在管道中的定位装置图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细的描述：

结合图1。管道运输装置1起到运载作用，在运输装置的内部安装有远程定位装置2，通过远程定位装置2可以确定装置所处的位置和方位，电子式挠度计3用来测量管道的应变，电磁铁4的作用是将挠度计3吸附在管道上，测量装置的外接导线5是电磁铁4、管道运输装置定位计11、远程定位装置2、电子式挠度计3、管道运输装置1、转动电机10的导线，挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6用于将电子式挠度计3固定在转动杆9上，固定螺母7是将挠度计伸缩杆和挠度计连接弹簧6固定到转动杆9上，支撑轴承8起到支撑转动杆的作用，转动杆9和转动电机10的作用是调节挠度计的角度，管道运输装置定位计11的作用是装置在管道中的定位。

结合图2。电磁铁4是用粘贴的方式固定到电子式挠度计3上的，电磁铁4安装在电子式挠度计3上但并不影响电子式挠度计的测量准度。因此可以得到较好的测量结果。

结合图3。管道运输装置在管道中的定位具体的实施方法如下：将管道定位装置伸缩杆12的两端分别固定在管道运输装置1和管道运输装置定位计11上。当管道运输装置1移动到所需测量的位置时，接通管道运输装置定位计11的电源，使管道运输装置定位计11中的电磁铁产生磁性，吸附在管道上，同时管道定位装置伸缩杆12伸长，管道运输装置定位计11接触到管壁上，由此即可固定整个装置的位置，进而进行接下来的测量。在未工作的状态下管道定位装置连接弹簧13处于拉伸状态，拉近两侧的定位计的距离。