[发明专利]一种海底管道冲刷试验中悬空长度发展实时监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种海底管道冲刷试验中悬空长度发展实时监测装置及方法，涉及海底管道冲刷悬空长度试验测量领域，包括海底管道和悬空判别传感器，海底管道布设于实验海床上，实验海床设于实验水槽底部；多个悬空判别传感器等间距布设与海底管道底部，悬空判别传感器通过电线连接有数据采集器，数据采集器与电脑相连。本发明提供了一种降低管道限制、可浑水条件下工作、易于实现的海底管道冲刷试验中悬空长度发展实时监测装置及其使用方法。

技术领域

本发明涉及一种海底管道冲刷悬空长度试验测量装置，具体涉及一种海底管道冲刷试验中悬空长度发展实时监测装置及方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本申请公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

海底管道是用于海上油气资源输送的主要方式，在复杂水动力影响下，因管道局部冲刷影响而发生悬空，且悬空段顺管线方向上逐渐扩展，导致管线悬空长度之间增加，这对管道的结构稳定造成了重要影响。因此实时掌握管线的悬空长度对于保障管道的安全运行是极为重要的。

海底管道局部冲刷物理模型试验是用于预测管线冲刷悬空扩展的主要研究手段，在试验中管线悬空长度发展的实时测量是试验中主要的关注问题。目前相关的测量方法有管内实时拍摄技术和水上实时拍摄技术。但管内实时拍摄技术因拍摄设备的限制对管径有最低尺寸要求，且其与水上实时拍摄技术一样，在水深大或浑水时，均因水体浑浊而无法准确辨别悬空发展位置。

对于水下海底管道冲刷悬空长度发展测量，目前相关的测量方法有管内实时拍摄技术和水上实时拍摄技术。但管内实时拍摄技术因拍摄设备的限制对管径有最低尺寸要求（管径大于10cm），且其与水上实时拍摄技术在水深大或浑水时，均因水体浑浊而无法准确辨别悬空发展情况。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明提供了一种降低管道限制、可浑水条件下工作、易于实现的海底管道冲刷试验中悬空长度发展实时监测装置及其使用方法。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种海底管道冲刷试验中悬空长度发展实时监测装置，包括，

海底管道，海底管道布设于实验海床上，实验海床设于实验水槽底部；

悬空判别传感器；

其特征在于，多个悬空判别传感器等间距布设与海底管道底部，悬空判别传感器通过电线连接有数据采集器，数据采集器与电脑相连。

本发明通过对一种海底管道冲刷试验中悬空长度发展实时监测装置整体的设计，采用泥沙材料做成的实验海床设置于实验水槽底部，并在实验水槽内注入水体，海底管道放置于实验海床上，且海底管道底部除悬空段外均位于实验海床以下，海底管道设置有悬空段与无悬空段进行对照。多个悬空悬空判别传感器等间距布设与海底管道底部，悬空判别传感器通过电线连接有数据采集器，数据采集器与电脑相连。单个悬空判别传感器会将实时数据通过数据采集器传送到电脑进行数据分析；对于本装置多个悬空判别传感器，在测量过程中，电脑会将各个悬空判别传感器采集到的实时数据进行记录，并通过临界数据进行对比分析，即可得到不同时刻整个海底管道悬空段的悬空判别传感器编号范围，再根据各个悬空判别传感器布置间距情况，进而可以得到不同时刻海底管道悬空长度，从而达到冲刷悬空长度实时监测的目的。