[发明专利]一种多自由度管道固定试验装置

说明书

本发明提供一种多自由度管道固定试验装置，包括管道固定部分和自由度调整部分，管道固定部分包括两套，每套管道固定部分包括带转轴管道托架(18)和用于将管道箍住的管道夹持板(7)，管道夹持板(7)由带转轴管道托架(18)托起，管道通过夹持板固定螺孔(19)被管道夹持板(7)加紧固定；带转轴管道托架(18)通过固定螺栓(17)连接到可滑动支架(21)，可绕转轴固定螺栓(17)处的转轴转动，从而使管道两端形成预设角度；自由度调整部分包括横向调整部分，纵向调整部分，转动调整部分，竖直方向调整部分。本发明结构稳定，易于调整，可以满足试验撞击等冲击作用。

技术领域

本发明涉及一种可以多自由度固定管道的试验装置，可进行海底管道的抗抛锚试验等。

背景技术

我国已在陆上进行了多年的石油开采勘探，但是受到资源环境制约的影响，剩余储存的油气资源开发潜力严重不足。从目前的发展态势来看，中国的油气勘探与开采需要在近海海域与深海海域发掘新的增长点，对我国的海洋油气资源进行合理的勘探开发利用，已经逐渐成为缓解中国能源问题的必然选择。

海底管道作为经济有效的油气运输方式，也面临着多种风险，其可能会遭受船舶抛锚撞击，各类坠物冲击等第三方破坏。其中抛锚撞击是典型的海底管道第三方破坏形式，包括了海上船舶的抛锚、收锚和拖锚过程中对海底管道造成的损伤。DNV规范对海底管道的抛锚撞击安全评估采用能量法计算抗冲击能量，现无法满足船舶作业与海底管道的发展需求。在现有的抗抛锚试验研究的装置中，目前还无法对受冲击管道进行多自由度的固定与调整，难以模拟出海床上多种不同角度铺设的海底管道。

因此，现亟需一种对管道可以多自由度固定的试验装置，来满足模拟海底管道的不同铺设角度、抛锚时不同撞击角度与撞击距离的需求，从而进行一系列的抗抛锚试验研究。

发明内容

本发明的目的在于设计制造一种组装简单、操作方便、结构稳定且可多自由度固定管道的试验装置，可以用来模拟海底管道在受抛锚撞击时，研究不同铺设角度、撞击角度、撞击距离等因素对其响应的影响。技术方案如下：

一种多自由度管道固定试验装置，包括管道固定部分和自由度调整部分，其特征在于，

管道固定部分包括两套，每套管道固定部分包括带转轴管道托架18和用于将管道箍住的管道夹持板7，管道夹持板7由带转轴管道托架18托起，管道通过夹持板固定螺孔19被管道夹持板7加紧固定；带转轴管道托架18通过固定螺栓17连接到可滑动支架21，可绕转轴固定螺栓17处的转轴转动，根据角度要求定位后，通过转轴固定螺栓17进行锁紧固定，从而使管道两端形成预设角度；

自由度调整部分包括横向调整部分，纵向调整部分，转动调整部分，竖直方向调整部分；

横向调整部分包括横向固定空心支撑板9、横向限位螺孔10、横向固定螺栓11和横向可伸缩支撑板5，横向固定空心支撑板9的端部开设有多个横向限位螺孔10，通过与横向限位螺孔10相匹配的横向固定螺栓11，横向可伸缩支撑板5能够可伸缩地固定锁紧在横向固定空心支撑板9的端部；

纵向调整部分包括纵向固定导轨1和可滑动底座2，可滑动底座2能够在纵向固定导轨1上纵向移动；

转动调整部分包括可转动底座14，可转动底座14置于所述的可滑动底座2上，在可转动底座14上固定连接有竖直方向伸缩轴8，能够绕竖直方向伸缩轴8的竖直方向轴心旋转；

竖直方向调整部分包括所述的竖直方向伸缩轴8、竖直方向固定导轨20、所述的可滑动支架21与竖直方向挡板6，所述的横向固定空心支撑板9固定连接到竖直方向伸缩轴8的顶部，竖直方向伸缩轴8上端与横向固定空心支撑板9固定连接；竖直方向挡板6固定连接到所述的横向可伸缩支撑板5的端部，竖直方向固定导轨20固定在所述的竖直方向挡板6上，所述的可滑动支架21连接到竖直方向固定导轨20上。

优选地，横向可伸缩支撑板5与竖直方向挡板6之间通过加筋肋16固定连接。