[发明专利]一种海底管道落物撞击模拟试验方法

摘要

本发明涉及一种海底管道落物撞击模拟试验方法，所采用的系统包括试验塔，试验管道支撑基础，落物组及其吊升释放机构，方法如下：将试验管道放置于预定的试验管道支撑基础上并进行固定，移动试验塔至目标试验管道上方；摇动旋转手柄，使吊缆能够提起落物组；微调试验塔的位置，将落物触头置于试验管道正上方，通过旋转调整导向杆和落物组至预定的偏转角度；摇动旋转手柄卷起吊缆，将落物组提升至预定高度；松开释放锁扣中螺钉和螺母的连接落物组在重力作用下发生自由落体运动，沿着预定的水平角度撞击试验塔下面的试验管道，完成一次落物撞击过程。本发明所采用的试验系统结构形式简单，容易加工、安装及拆除，建造成本较低，状态控制性能良好。

主权项

1.一种海底管道落物撞击模拟试验方法，所采用的试验系统，包括一个可移动式撞击试验塔，一套试验管道支撑基础，一套落物组及其吊升释放机构，其中，可移动的撞击试验塔，包括钢制塔架和支撑塔架的四个塔轮，四个塔轮横跨在两根试验塔导轨上；试验管道支撑基础，包括刚性支撑基础、悬跨支撑基础和土壤支撑基础三种，刚性支撑基础和悬跨支撑基础布置在基础钢板上，刚性支撑基础包括两组固定卡块，一根试验管道横卧在基础钢板上，两端各有一组固定卡块进行水平限位；所述悬跨支撑基础包括两组上固定压块、下固定压块和环形卡箍，试验管道的两端各通过一组上固定压块和下固定压块压紧限位，环形卡箍用以防止试验管道与上固定压块和下固定压块脱离；对于土壤支撑，试验管道埋设在土壤基础中，按照不同的试验需求埋设不同的深度；吊升释放机构包括导向机构、吊缆、吊缆释放锁扣、两个定滑轮和起吊卷轴，所述的导向机构包括导向横梁、导向环和导向杆，导向横梁由导向环向两侧延伸，连接导向杆，所述导向环悬挂于悬吊块并可绕其旋转至不同角度，悬吊块固定于试验塔顶部，下部连接有第一定滑轮；在试验塔顶部角落设置有滑轮组块，包括固定于试验塔连接块及其下部的第二定滑轮；吊缆分别通过两个定滑轮连接到落物组和起吊卷轴；起吊卷轴包括普通挡板、齿轮挡板、转轴、固定框、旋转手柄和卡条，转轴悬跨在固定框两端，通过旋转手柄带动转轴；普通挡板和齿轮挡板固定于转轴，吊缆一端栓接在转轴上，随转轴转动收紧或放松吊缆；卡条一端铰接于试验塔，另一端能够在摇动旋转手柄时随时卡在齿轮挡板上，固定吊缆当前位置；吊缆的释放锁扣设置在吊缆预定长度处，吊缆分别连接在上吊环和下吊环上，螺钉分别穿过上吊环和下吊环上由螺母紧固，通过设置多个释放锁扣，改变锁扣释放位置，控制落物组下落高度；落物组由吊缆提供吊升力，吊缆系缚于悬吊扣，焊接于固定压条上；固定压条、多层配重板以及带孔导向板由固定螺柱和固定螺母紧固于落物触头上形成落物组；导向杆穿过带孔导向板的孔对落物组进行水平面内的限位，以控制落物组撞击试验管道时的姿态，试验方法包括：(1)将试验管道放置于预定的试验管道支撑基础上并进行固定，移动试验塔至目标试验管道上方，拼装落物组，按照需要选择不同形状的落物触头，添加不同数量的配重板，将导向杆插入导向板的孔内；检查吊缆上的释放锁扣，保证其处于紧固状态；拴结吊缆一端至悬吊扣，另一端固定于起吊卷轴；摇动旋转手柄，使吊缆能够提起落物组；微调试验塔的位置，将落物触头置于试验管道正上方，通过旋转调整导向杆和落物组至预定的偏转角度；(2)摇动旋转手柄卷起吊缆，将落物组提升至预定高度，过程中导向杆不发生水平面转动，吊缆中相应位置的释放锁扣下落至起吊卷轴上方，停止摇动旋转手柄，用卡条卡住齿轮挡板，保持系统处于静止状态；(3)待上述过程完成后，松开释放锁扣中螺钉和螺母的连接，从吊环扣中拉出螺钉使上吊环与下吊环分开，吊物组在重力作用下发生自由落体运动，沿着预定的水平角度撞击试验塔下面的试验管道，完成一次落物撞击过程。