一种柔性立管环空层气体打压测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及柔性立管测试技术领域，具体涉及一种柔性立管环空层气体打压测试装置。


背景技术：

2.柔性立管是海洋油气开发的重要装备，常用于fpso等浮式生产平台生产系统，是连接浮式设备和水下设施的桥梁，承载着输油的重要任务，具有非常关键的作用。随着柔性管技术的迅猛发展，全球约85％的动态立管采用的是柔性立管。
3.由于柔性管在安装和服役过程中，会受到内外压力、轴向拉伸、弯曲、扭转等多种载荷的作用，存在着破裂、压溃、屈曲、疲劳、屈服等多种失效形式。因此为了满足服役要求，柔性管采用了多层复合结构。其基本结构包括骨架层、内衬层、抗压铠装层、抗拉铠装层、外护套层等，如图1所示。
4.由于输送介质的不同还可能包括其他保护层，例如抗磨层、绝缘层等内衬层和外保护层均为聚合物阻隔材料，位于这两层材料之间的多层孔状结构称为环空层，如图2所示。
5.在油气输送过程中，会有部分小分子气体(通常为气态水、ch4、co、co2及h2s等)以极低的速率渗透进环空层，最终形成液态腐蚀液。若外护套层发生破损，也会导致海水渗入环空层，同样会形成腐蚀液。无论是内部渗透还是外部流入形成的腐蚀液都将导致柔性立管失效。一旦失效，不仅会直接影响油田的产量，更严重的是有可能对环境造成巨大的影响。因此环空层的自由容积、溢流比例、排气是否顺畅、内外护套层是否破裂等各类关键因素的安全检测至关重要，是柔性立管完整性管理中最重要也是最高效率且最低成本的环节，也是控制柔性立管失效的主要措施。
6.但是传统用于柔性立管环空层的测试需要在停产的时候才能对柔性立管进行检测，或通过水下机器人进行超声波扫描检测，费时费力，成本非常高昂。


技术实现要素：

7.本实用新型的主要目的是旨在一定程度上解决上述存在的技术问题，提出一种柔性立管环空层气体打压测试装置。
8.本实用新型所要解决的上述问题通过以下技术方案以实现：
9.提出了一种柔性立管环空层气体打压测试装置，包括进气管、减压阀、安全阀及柔性立管接头，所述进气管的出气口与所述减压阀管道连通，所述进气管的进气口与外部充气设备连通；所述减压阀与所述柔性立管接头管道连通，并将待测试的柔性立管插接在柔性立管接头；所述减压阀与所述柔性立管接头之间依次管道连通有第一球阀、第二球阀及第三球阀，所述安全阀与所述第一球阀连接；所述第一球阀与所述第二球阀之间设有流量计和压力表。
10.优选的，所述第二球阀与所述第三球阀之间通过软管连通。
11.优选的，所述第二球阀采用八分之三球阀。
12.优选的，所述第三球阀采用二分之一球阀。
13.优选的，至少设置有三个所述柔性立管接头，所述柔性立管接头为二分之一快接头，其装配管径分别6mm、8mm和12mm。
14.优选的，所述柔性立管接头外部管道连通有预留接头。
15.优选的，还包括箱体，所述箱体内设有固定座，用于将所述进气管、减压阀、柔性立管接头、第一球阀、第二球阀、第三球阀、安全阀、流量计和压力表固定安装箱体内。
16.本技术提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
17.能够对柔性立管环空层透气口的堵塞情况、环空层内的溢流水平以及外护套层是否发生破裂进行分析和测试，还能够进一步定位外护套层破裂的高度，整个打压测试过程安全可靠，整体装置轻量化、小型化、集成化，实现在不停产、不下水的前提下高精度、高稳定的完成柔性立管环空层气体的温度、流量、压力监测以及主动性打压测试，依据分阶段“排气—注气—保压”后的压力反馈分析和判断出柔性立管环空层的完整性，实现低成本高效率地柔性立管环空层完整性评估，实现降本增效。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本实用新型柔性立管结构图；
20.图2为本实用新型柔性立管环空层剖面图；
21.图3为本实用新型柔性立管环空层气体打压测试装置系统图。
22.附图标号说明：
23.1-进气管；2-减压阀；3-安全阀；4-柔性立管接头；5-第一球阀；6-第二球阀；7-第三球阀；8-软管；9-流量计；10-压力表；11-预留接头。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a
和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
27.如图3所示，在本实用新型提出了一种柔性立管环空层气体打压测试装置，包括进气管1、减压阀2、安全阀3及柔性立管接头4，所述进气管1的出气口与所述减压阀2管道连通，所述进气管1的进气口与外部充气设备连通；所述减压阀2与所述柔性立管接头4管道连通，并将待测试的柔性立管插接在柔性立管接头4；所述减压阀2与所述柔性立管接头4之间依次管道连通有第一球阀5、第二球阀6及第三球阀7，其中所述第二球阀6采用八分之三球阀，所述第三球阀7采用二分之一球阀，所述第二球阀6与所述第三球阀7之间通过软管8连通，所述安全阀3与所述第一球阀5连接；所述第一球阀5与所述第二球阀6之间设有流量计9和压力表10。
28.本装置能够对柔性立管环空层透气口的堵塞情况、环空层内的溢流水平以及外护套层是否发生破裂进行分析和测试，还能够进一步定位外护套层破裂的高度，整个打压测试过程安全可靠，整体装置轻量化、小型化、集成化，实现在不停产、不下水的前提下高精度、高稳定的完成柔性立管环空层气体的温度、流量、压力监测以及主动性打压测试，依据分阶段“排气—注气—保压”后的压力反馈分析和判断出柔性立管环空层的完整性，实现低成本高效率地柔性立管环空层完整性评估，实现降本增效。
29.在本实施例中，减压阀2能够稳定和精准的获取通过进气管1后气体的压力，压力表10采用机械式压力表10，流量计9采用供电型微流量型气体质量流量计9，对微流量气体的流量监测，气体介质可以为co2、ch4、h2s的混合气体，测量范围2-1000sccm，通过lcd液晶显示瞬时流量和累计流量，该流量计9也支持通过rs485远程对外传输，通过连接防爆型采集装置实现在线监测；
30.通过设置的流量计9和压力表10，实现对“排气”阶段的气体和“注气”、“保压”阶段气体的流量、压力和温度进行监测。通过对流量和压力的监测，根据数据曲线可以分析压力保持结果来判断柔性立管环空层是否出现外护套层破裂的失效故障。若出现压力无法保持的结果，还可以通过分阶段提高压力的方式，逐步分析和测试出外护套层破裂的高度，帮助作业者准确定位故障，进而快速解决问题，避免出现重大安全事故和损失。
31.为进一步提高装置使用性，可以在进气管1入口配置管径为8mm和12mm的快接管路，方便连接不同管径的透气口，并且至少设置有三个所述柔性立管接头4，所述柔性立管接头4为二分之一快接头，其装配管径分别6mm、8mm和12mm，同时所述柔性立管接头4外部管道连通有预留接头11，从而能够连通不同管径的柔性立管，提高测试工作效率。
32.工作时进气管1连通充气设备、柔性立管接头4连通待检测的柔性立管，打开减压阀2以及安全阀3，根据要求设定流量计9的预设参数，随后打开第一球阀5、第二球阀6及第三球阀7开始注入气体；同时观察流量计9和压力表10的显示参数，并持续打压直至夯实到检测标准后关闭减压阀2以及安全阀3，使其进入稳压状态后停止注入气体，并对柔性立管环空层进行检测，根据反馈数据参考流量计9及压力表10的参数，判断分析柔性立管环空层内安全情况，如需重新打压，则打开减压阀2以及安全阀3上方球阀，重新注入气体重复此步骤即可；检测完毕最后停止注气完成检测。
33.进一步，上述的进气管1、减压阀2、柔性立管接头4、第一球阀5、第二球阀6、第三球阀7、安全阀3、流量计9、压力表10和预留接头11均固定在箱体内，从而能够便于装置的携带，提高装置使用的便捷性。
34.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。