[发明专利]一种对管道循环施加弯矩的疲劳试验方法

说明书

本发明实施例公开了一种对管道循环施加弯矩的疲劳试验方法，包括：S100、将待测管道的其中一端以预设点为中心可旋转地设置；S200、将待测管道的另一端连接于能够以与所述待测管道的两端的连接线平行的线为中心线环绕运动的驱动结构上；S300、向待测管道中通入高压水；S400、以初始条件启动驱动结构，使待测管道以初始弯矩加载状态进行运转；S500、当待测管道达到预设稳定值时，调整驱动结构至工作条件，对待测管道循环施加工作弯矩。通过上述设置，实现了对待测管道的整体的弯矩的多向循环加载和内部压力的同步加载，且相较于现有的加载装置，其具有更为稳定的加载效果。

技术领域

本发明实施例涉及管道的弯矩加载方法技术领域，具体涉及一种对管道循环施加弯矩的疲劳试验方法。

背景技术

随着对海洋资源的开发，不仅是深海养殖业等传统行业得到了更大的关注，深海采矿和深海油田同样受到了世界各国的研究。海洋立管作为一种可靠的廉价的运输方式，在海洋工程中得到广泛的应用。立管通常连接与海上钻井平台和海底管道之间，海上钻井平台受到波浪、风荷载、内波等海洋环境影响，在海面上会发生往复运动，同时因设计要求和锚链的影响，平台对立管的拉力通常在安全范围内。但随着时间的流逝，管道在长时间的循环载荷作用下，内部微小结构裂痕会发展为大裂痕，进而造成管道局部破坏、断裂，甚至严重的会发生崩坏。所以研究管道的疲劳破坏对管道的设计安全很重要。

海洋立管在接触海底时，管道承受很大的弯矩载荷。在海上平台作业过程中，反复的平台运动带动管道上下浮动，使海底管道受到较大的循环弯矩载荷。现有的弯矩疲劳的实验方式多为采用四点弯加载装置对管道的局部进行弯矩的施加，这就导致弯曲位置的应力集中较大，无法有效的判断主要影响因素。同时，采用上述方式的现有加载装置多为利用液压油缸加载，弯矩加载行程有限，且由于油缸过热原因，频率无法提升，试验时间较长，进而造成的疲劳试验的局限性，导致无法长期稳定地进行疲劳试验的操作。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种对管道循环施加弯矩的疲劳试验方法，通过对待测管道的其中一端以预设点为中心可旋转地设置，从而对其其中一端进行有效的限位，在此基础上，通过驱动结构带动另一端以中心线为轴环绕运动，并向其中通入高压水，进而实现对待测管道的整体的弯矩的多向循环加载和内部压力的同步加载，且相较于现有的加载装置，其具有更为稳定的加载效果。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明实施例的一个方面，提供了一种对管道循环施加弯矩的疲劳试验方法，其特征在于，包括：

S100、将待测管道的其中一端以预设点为中心可旋转地设置；

S200、将待测管道的另一端连接于能够以与所述待测管道的两端的连接线平行的线为中心线环绕运动的驱动结构上；

S300、向待测管道中通入高压水；

S400、以初始条件启动驱动结构，使待测管道以初始弯矩加载状态进行运转；

S500、当待测管道达到预设稳定值时，调整驱动结构至工作条件，对待测管道循环施加工作弯矩。

作为本发明的一种优选方案，初始条件和工作条件至少包括驱动结构的转动速度，且初始条件下的转动速度小于工作条件下的转动速度。

作为本发明的一种优选方案，步骤S200中，所述中心线与所述待测管道的两端的连接线之间形成有环绕距离，所述驱动结构以所述中心线中远离所述待测管道的另一端的端部为环绕中心，且所述驱动结构的环绕端连接于所述待测管道的另一端上。

作为本发明的一种优选方案，步骤S400和步骤S500中还包括对待测管道中的压力进行保压控制。

作为本发明的一种优选方案，保压控制为采用加压泵的保压功能对待测管道中的内压进行恒定调节。