[实用新型]一种深海管线复杂荷载联合加载试验系统

说明书

本实用新型涉及一种深海管线复杂荷载联合加载试验系统，用于对试验管件进行荷载加载，包括舱体主体，舱体支撑鞍座、试验连接轴、试验管件的固定装置以及侧向振动加载装置，侧向振动加载装置包括振动抱箍或振动触点中的一种、振动伺服液压油缸、振动加载连接杆和振动加载连接轴，其中，振动加载连接杆与振动抱箍或振动触点可拆卸地固定连接，通过振动加载连接轴将振动伺服液压油缸的力施加于振动加载连接杆进而传递到振动抱箍或振动触点，振动抱箍用以将振动加载连接杆与试验连接轴相连接。本实用新型可以实现全尺寸深海油气输送系统的动力特性模拟。

技术领域

本实用新型涉及一种深海管线复杂载荷联合加载试验系统。

背景技术

深海油气输送管线是国家的生命线工程，其在海洋油气资源开采和国家经济发展中扮演重要角色。能源的持续供给和安全保障是我国经济可持续发展的重要基础。我国南海深海油气储量丰富，但其环境复杂多变，油气开采面临巨大挑战。在《中国制造2025》规划中明确提出海洋工程装备和高技术船舶作为十大重点发展领域之一，要加快推进。实施海洋强国战略，重点发展海洋油气资源相关的高新技术装备，保障能源安全。

深海管线作为油气资源的主要运输方式，其设计建造涉及的关键核心技术亟待解决。深海管线所处环境复杂，在制造、运输、安装和服役过程中不确定因素多，产生的缺陷将成为导致管道破坏失效的重要因素。海底管线一旦发生破坏，会给经济和环境带来严重损失，必须进行管道材料性能和局部稳定性的全尺寸试验，通过模型试验的方法研究海底管线在复杂海况下的极限承载力，建立一套完整的计算海底管道极限承载力的评价标准，探究管线的主要失效模式及其失效机理，优化管线的设计和制造，加速我国海洋工程发展。本实用新型的试验方法能够完成全尺寸深水管道的试验，并且能够有效施加轴向拉压、扭力、弯矩、侧向振动及外压荷载的联合作用，在国际具有领先水平，填补了国内空白，实现真正意义上的海底管道极限作业环境的模拟，为我国海洋工程领域结构物的安装和安全校核提供试验支撑和技术积累。现今国内外在深海压力舱复合加载试验方法存在的不足之处主要有：

1.现有深水压力舱功能单一，仅考虑外部水压载荷作用下的拉压和扭转，不能满足实际复杂工况中多种载荷的联合加载，工程应用价值已不足；

2.振动载荷在铺管作业和输油管线中是必须考虑的重要因素，国内外鲜有针对全尺寸管件的振动试验，本试验方法能够为全面分析海底管道力学性能提供更加全面的试验参考；

3.现有的深水压力舱(缩尺比)振动荷载加载单一，通过侧向振动荷载加载装置对试验管件进行侧向振动力的加载，仅实现了简单的点振动加载，未能进行面振动及整体振动荷载的加载，无法模拟地震、海啸等复杂海况。

国内已有试验装置(如专利申请号：CN201110008538.3)，开创性地实现了全尺寸管线的试验，但也只是外在载荷的单一施加，并不能实现多种载荷的联合作用。国内已有试验装置(如专利申请号：CN2016100646291)，是一种缩尺比深水海底管道复杂联合加载试验装置，实现了缩比尺管道试件轴向拉压、振动、扭转及外压荷载的联合作用，但是该装置是缩比尺试验装置，提供了近似模拟结果，与深海管线所处的实际海况存在一定差异，其次，该试验装置上的振动荷载仅能进行点振动的加载，无法实现面振动加载，以及模拟埋地管道的耦合效应。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一套可以实现多种振动加载方式的深海管线加载试验系统。

技术方案如下：

一种深海管线复杂荷载联合加载试验系统，用于对试验管件进行荷载加载，试验管件前端固定连接有前端密封法兰，试验管件后端固定连接有尾端密封法兰，所述的试验系统包括舱体主体，舱体支撑鞍座、试验连接轴、试验管件的固定装置以及侧向振动加载装置，其特征在于，

利用螺母分别对前端密封法兰和尾端密封法兰与试验连接轴进行连接；