一种管道弹性敷设曲率半径测量装置及使用方法与流程

本发明属于石油天然气领域，具体涉及一种管道弹性敷设曲率半径测量装置及使用方法。

背景技术：

油田为了解决钢制管道集输油腐蚀泄露、寿命短的问题，引进管道集输油试验，试验时集输油用管道一般沟埋敷设，翻山越岭，需要管道变向时首先采用弹性敷设，也就是利用管道自身的柔性，在不影响管体稳定性的前提下，靠自然或一定的外力进行弯曲，来实现管道变向。当弹性敷设不能满足变向时则采用弯头变向，但是弯头变向的成本要高于弹性敷设，施工难度也会增大。集输油用管道种类繁多，口径、原材料、壁厚、制造工艺等都影响它的曲率半径。试验开展的设计阶段，为了提高设计的准确性，降低工程成本，合理选取管道弹性敷设最小曲率半径，提高设计质量，必须测定掌握集输油用管道弹性敷设最小曲率半径，这就需要一种集输油用管道弹性敷设曲率半径测量装置。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种管道弹性敷设曲率半径测量装置及使用方法，以确定管道弹性敷设的最小曲率半径。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种管道弹性敷设曲率半径测量装置，包括固定平台，固定平台上连接有固定桩、推杆和定位台，所述固定桩共有两个，两固定桩之间设有推杆，推杆从定位台中穿过。

所述推杆为螺纹推杆，定位台上开有与螺纹推杆相匹配的螺纹推杆孔，推杆从螺纹推杆孔中穿过。

所述推杆前端上还连接有夹持装置，所述夹持装置为u型卡槽。

所述推杆末端还连接有旋转把手。

所述固定平台上还连接有固定夹，所述固定夹为l型，其中一边可拆卸连接在固定桩上，另一边与固定平台表面接触。

所述固定夹一边上开有固定桩孔，固定夹通过固定桩孔插在固定桩上，固定夹两侧通过螺母将固定夹固定在固定桩上。

所述两个固定桩的连线与推杆垂直。

所述推杆的延长线相交在两个固定桩连线的中心点上。

一种管道弹性敷设曲率半径测量装置的使用方法，第一步，计算待测管材，1000d、900d……系列的曲率半径数值；

第二步，将待测管材放置在两个固定桩一侧，并旋转把手推动推杆接近待测管材，期间夹持装置夹住待测管材，直至推动至d时的曲率半径数值，此时待测管材呈弯曲的圆弧状；

第三步，维持第二步中待测管材弯曲的状态；

第四步，将待测管材取下，做破坏性试验，若待测管材性质未发生改变，则返回第二步，并按照900d、800d……时对应的曲率半径数值推动推杆，直至待测管材在破坏性试验中性质发生改变，则此时的d即是待测管材的最小曲率半径。

所述第二步中，当待测管材放置在两个固定桩一侧后，还在固定桩上安装固定夹，待测管材从固定夹与固定桩之间穿过。

本发明的有益效果在于：1、通过两个固定桩作为待测管材的支撑，推杆作为弯曲待测管材的工具，从而将待测管材保持在弯曲状态来测试待测管材在这种情况下是否能保持稳定，以对后续施工提供帮助，且结构简单，便于操作。

2、通过推杆上的夹持装置来包住待测管材，使得推杆推动待测管材弯曲时更加稳定，避免了在推动过程中推杆前端与待测管材错位。

3、通过在固定桩上安装固定夹，将待测管材固定在固定夹与固定桩之间，避免待测管材在弯曲过程中，与固定桩之间的位置产生改变。

附图说明

图1为管道弹性敷设曲率半径测量装置结构示意图；

图中1、旋转把手；2、推杆；3、固定平台；4、夹持装置；5、待测管材；6、固定桩、7；定位台；8、固定夹。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

具体实施方式

【实施例1】

如图1所示，一种管道弹性敷设曲率半径测量装置，包括固定平台3，固定平台3上连接有固定桩6、推杆2和定位台7，所述固定桩6共有两个，两固定桩6之间设有推杆2，推杆2从定位台7中穿过。

具体使用时，固定平台3的上表面连接有两个固定桩6，待测管材5放在固定平台3上，并且待测管材5的南侧与固定桩6的北侧相接触，待测管材5被固定桩6支撑住。其中待测管材5为rtp非金属管道。

固定平台3的北侧连接有定位台7，推杆2穿过定位台7向南方延伸，当推动推杆2向南移动时，推杆2南端逐渐接进待测管材5的北侧，最终与待测管材5接触，继续推进推杆2，则待测管材5向南方突起，形成一个弧形，不同曲率情况下，曲率半径不同，因此只要控制推杆2推进的距离，即可让待测管材5保持在不同的曲率来测试。

【实施例2】

如图1所示，在实施例1的基础上，所述推杆2为螺纹推杆，定位台7上开有与螺纹推杆相匹配的螺纹推杆孔，推杆2从螺纹推杆孔中穿过。

推杆2外侧为螺纹，定位台7上开有南北向的螺纹推杆孔，推杆2穿过螺纹推杆孔顶住待测管材5，通过螺纹来固定螺杆的位置。

所述推杆2前端上还连接有夹持装置4，所述夹持装置4为u型卡槽。

推杆2南端还连接有u型的夹持装置4，待测管材5容纳进夹持装置4内，这样将推杆2一端的点与待测管材5的面接触，变成了夹持装置4的面与与待测管材5的面接触，使得待测管材5在变形时受推杆2的里更加稳定，避免出现推杆2没有顶到待测管材5的中心。

所述推杆2末端还连接有旋转把手1。

推杆2北端连接有旋转把手1，方便转动推杆2。

所述固定平台3上还连接有固定夹8，所述固定夹8为l型，其中一边可拆卸连接在固定桩6上，另一边与固定平台3表面接触。

所述固定夹8一边上开有固定桩孔，固定夹8通过固定桩孔插在固定桩6上，固定夹8两侧通过螺母将固定夹8固定在固定桩6上。

固定夹8可拆卸连接在固定桩6上，当待测管材5放在固定桩6北侧后，先向固定桩6上端安装螺母，然后将固定夹8安装在固定桩6上，通过固定夹8上下的螺母将固定夹8定在固定桩6上。

固定夹8和固定桩6也形成了个u形结构，进一步固定了待测管材5的两端，防止待测管材5在弯曲时位移。

所述两个固定桩6的连线与推杆2垂直。

所述推杆2的延长线相交在两个固定桩6连线的中心点上。

两个固定桩6分别位于固定平台3的东西两侧，推杆2的延长线与两个固定桩6的连线垂直，且推杆2的延长线交与两固定桩6连线的中点上，这样保证推杆2推动的是待测管材5的中心，确保了待测管材5弯曲成弧形以及弯曲的曲率。

【实施例3】

如图1所示，在实施例2的基础上，一种管道弹性敷设曲率半径测量装置的使用方法，第一步，计算待测管材5，1000d、900d……系列的曲率半径数值；计算出待测管材曲率1000d、900d、800d……依次类推时对应的曲率半径数值，为后续推杆2的推进距离提供数据。

第二步，将待测管材5放置在两个固定桩6一侧，并旋转把手推动推杆2接近待测管材5，期间夹持装置4夹住待测管材5，直至推动至1000d时的曲率半径数值，此时待测管材5呈弯曲的圆弧状；

将待测管材5放在固定桩6的北侧，旋转旋转把手1推动推杆2南移，并使得待测管材5弯曲，当待测管材5弯曲的半径等于1000d时对应的曲率半径时停止旋转，推杆2卡在定位台7中。

第三步，维持第二步中待测管材5弯曲的状态；让待测管材维持1000d状态24小时。

第四步，将待测管材5取下，做破坏性试验，若待测管材5性质未发生改变，则返回第二步，并按照900d、800d……时对应的曲率半径数值推动推杆2，直至待测管材5在破坏性试验中性质发生改变，则此时的d即是待测管材5的最小曲率半径。

将待测管材取下，做破坏性试验，检测待测管材5的管材承压能力、抗外力能力等物理性能的稳定，如维卡软化点测试、dsc测试、高温高压釜试验、拉伸性能试验、带内压弯曲试验、带内压轴向拉伸试验、高温内压轴向拉伸试验、水压爆破（室温）、水压爆破（高温）和气密性检测。若此时待测管材5性质明显发生改变，说明待测管材在弯曲1000d情况下已无法承担弹性敷设，则1000d即为该类型待测管材5的最小曲率半径，那么之后的施工中就需要将弹性敷设的曲率控制在1000d以上。

若是1000d曲率情况下性质未发生改变，则返回第二步，并让待测管材5弯曲的半径等于900d时对应的曲率半径时，再次进行破坏性试验，若性质发生改变，则900d为最小曲率，如果仍未变化，则返回第二步，让待测管材5弯曲的半径等于800d时对应的曲率半径，不断重复，直至性质发生改变，则此时的曲率即为最小曲率。

例如待测管材在600d时性质发生了改变，则600d即为最小曲率，在之后施工中，同类型管材在曲率敷设时必须保持曲率在700d及其以上。

如果1000d时性质发生改变，则将一根新待测管材5保持1100d状态，然后测试，不断加100d，直至管道性质不变。

所述第二步中，当待测管材5放置在两个固定桩6一侧后，还在固定桩6上安装固定夹8，待测管材5从固定夹8与固定桩6之间穿过。