海上石油钻井平台管卡测试平台的制作方法

本发明涉及测试平台，特别涉及海上石油钻井平台管卡测试平台。

背景技术：

海上石油钻井平台在工作中需要有电缆接通到海面以下一定深度的工作区域，保护电缆用的管道必须与石油钻井平台的立柱之间进行固定，以保证电缆管道的可靠。管卡的作用就是用于将电缆管道与立柱固定，并保证电缆管道不受海水流动的影响。但是管卡的结构、力学设计能否满足实际需要、是否稳定可靠，需要通过一系列的实验来进行验证。然而，在实际工作地点的海水中进行测试无可行性(涉及测试成本、安装周期等)，因此需要在陆地上仿真模拟实际的环境和工况对管卡进行测试。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种用于仿真模拟海上石油钻井平台管卡在一定深度海水中的工作状态和受力状态，并测试管卡的结构、力学设计是否能够胜任该环境和工况的海上石油钻井平台管卡测试平台。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

海上石油钻井平台管卡测试平台，管卡测试平台包括：

一立柱；

两个横梁，两个横梁分别对称固定在立柱的上下端，每个横梁具有三个端角，每两个对称的端角之间通过支柱连接，支柱由两个可拆卸支柱和一个固定支柱组成，固定支柱设置在两个可拆卸支柱之间；

四组液压支撑装置，每组液压支撑装置由两个上下对称设置的液压支撑装置组成，其中三组分别设置在两个可拆卸支柱和一个固定支柱上，第四组设置在立柱上；液压支撑装置包括液压缸支撑柱、液压缸以及垫片，液压缸用于对被测试管卡加载载荷和冲击功，每组液压支撑装置上的液压缸支撑柱的一端均安装在与之匹配的立柱、可拆卸支柱、固定支柱上，液压缸的一端与液压缸支撑柱的另一端连接，液压缸的另一端顶住垫片与缆线管道外表面接触；

一被测试管卡，被测试管卡包括管卡本体、抱箍以及紧固件，管卡本体的一端设有缆线管道安装孔，管卡本体的另一端通过抱箍、紧固件夹持在立柱上。

在本发明的一个实施例中，横梁与立柱之间为焊接。

在本发明的一个实施例中，垫片与缆线管道接触的一面为弧面，弧面的半径与缆线管道的半径相同。

在本发明的一个实施例中，每4个液压支撑装置组成正四边形的上支撑体系和下支撑体系，上支撑体系安装在缆线管道上端外周面上，下支撑体系安装在缆线管道下端外周面上。

在本发明的一个实施例中，抱箍与管卡本体的接触面之间设有垫板。

在本发明的一个实施例中，紧固件穿过抱箍、管卡本体，伸出到管卡本体另一端，管卡本体另一端上设有垫板。

在本发明的一个实施例中，紧固件包括螺栓和螺帽。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明结构强度高，刚性好；本发明的结构强度、刚性高于钻井平台中被测试对象的安装位置的结构强度和刚性，以保证测试中所产生的载荷能够完全施加于被测试对象，而不会使本发明在产生结构破坏时被吸收，保证载荷施加对象的唯一性。

2、本发明仿真范围广，本发明可以对被测试对象进行单一方向和多方向复合角度的载荷施加。

3、本发明仿真有效性高，本发明对被测试对象可进行多种载荷、冲击功的测试，完全模拟被测试对象在实际工作中会遇到的各种情况。

4、本发明零件制作简单，本发明所需要使用的材料、零件均可以在各种市场中购得不需要对材料、零件进行特别订做使得本发明的成本可以得到控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明部分结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明侧视图；

10、立柱20、横梁21、端角30、缆线管道40、被测试管卡41、管卡本体41a、缆线管道安装孔42、抱箍43、紧固件43a、螺栓43b、螺帽44、垫板50、可拆卸支柱60、固定支柱70、液压支撑装置71、液压缸支撑柱72、液压缸73、垫片。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1至图3所示，本发明公开了海上石油钻井平台管卡测试平台，包括立柱10、两个横梁20、四组液压支撑装置、缆线管道30以及被测试管卡40。

立柱10的外径、内径和材质根据实际的钻井平台立柱的外径、内径和材质制作，此处不加赘述。

缆线管道30为可活动部件，其外径、内径和材质根据实际的钻井平台缆线管道的外径、内径和材质制作，与测试平台本体之间不直接固定，可在被测试卡管40安装于测试平台时安装在被测试卡管中。

横梁20由钢制型材制作，型材选用根据力学计算的结果选择，两个横梁20分别对称焊接在立柱10的上下端，每个横梁20具有三个端角21，上下横梁20之间每两个对称的端角21之间通过支柱连接，支柱由两个可拆卸支柱50和一个固定支柱60组成，可拆卸支柱50通过螺栓可拆卸的安装在横梁20上，并且在安装、拆卸被测试管卡时，可以将可拆卸支柱卸下，便于被测试管卡安装、拆卸；固定支柱60位于两个可拆卸支柱50之间。

每组液压支撑装置均由两个上下对称设置的液压支撑装置70组成，其中三组分别设置在两个可拆卸支柱50和一个固定支柱60上，第四组设置在立柱10上；液压支撑装置70包括液压缸支撑柱71、液压缸72以及垫片73，每组液压支撑装置70上的液压缸支撑柱71的一端均安装在与之匹配的立柱10、可拆卸支柱50、固定支柱60上，液压缸72用于对被测试管卡40加载载荷和冲击功，液压缸72的一端与液压缸支撑柱71的另一端连接，液压缸72的另一端顶住垫片73与缆线管道30外表面接触，位于上方的4个液压支撑装置70用于夹持住缆线管道30上端，并组成正四边形的上支撑体系；位于下方的4个液压支撑装置70用于夹持住缆线管道30下端，并组成正四边形的下支撑体系。

垫片73的一面为平面，一面为单曲弧面，弧面半径与缆线管道30的半径相同，安装时，液压缸72顶住垫片73的平面，使垫片73原本与缆线管道30外表面之间的线接触变为面接触，提高安全的稳定性。

被测试管卡40包括管卡本体41、抱箍42以及紧固件43，管卡本体41的一端设有缆线管道安装孔41a，安装时，缆线管道30套设到此缆线管道安装孔41a内，管卡本体41的另一端通过抱箍42、紧固件43夹持在立柱10上，紧固件43包括螺栓43a和螺帽43b，抱箍42与管卡本体41的接触面之间设有垫板44，此垫板44可以有效阻止抱箍42与管卡本体41之间的摩擦，提高使用寿命；螺栓43a穿过抱箍42、管卡本体41，伸出到管卡本体另一端，管卡本体另一端上设有垫板44，最后将螺栓上的螺帽旋紧即可。

本发明对被测试对象进行力学测试，由液压缸对缆线管道和垫片施加推力，可以使缆线管道拉动被测试管卡产生单一角度或复合角度的拉力、扭力等，从而进行力学测试。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。