[实用新型]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

说明书

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；