本发明是一种在役管道沉降模拟测试方法和装置。涉及管道系统技术领域。它是将测试管道(2)吊装至两支撑架(4)上，根据测试管道(2)的直径调节支撑架(4)的大小并进行固定；在测试管道(2)上方预定位置加挂标称重物(3)，从测试管道(2)跨距中点的标尺观察管道下沉量；然后通过打压泵向测试管道(2)施加内部压力，测试管道(2)在内压和弯曲载荷共同作用下的承压能力。本发明能模拟含缺陷管道真实受力情况，改进管道完整性评价结果精确性。
1.一种在役管道沉降模拟测试方法，其特征是将测试管道(2)吊装至两支撑架(4)上，根据测试管道(2)的直径调节支撑架(4)的大小并进行固定；在测试管道(2)上方预定位置加挂标称重物(3)，从测试管道(2)跨距中点的标尺观察管道下沉量；然后通过打压泵向测试管道(2)施加内部压力，测试管道(2)在内压和弯曲载荷共同作用下的承压能力。
2.根据权利要求1所述的一种在役管道沉降模拟测试方法，其特征是具体步骤为：
1)两端支撑架(4)的高度1.2-1.5m，支撑随着管道弯曲时绕轴旋转，保证测试管道(2)在变形过程中始终与支撑架(4)保持面接触，避免测试管道(2)与支撑架(4)接触位置发生挤压变形；
2)测试管道(2)总长度为12m-32m，两支撑架(4)之间跨距10m-30m，两端各延伸出
0.5m-1m，确保测试管道(2)在沉降过程中两端有变形安全余量，根据实际情况可调整延伸量；
3)外部载荷加载方式为在测试管道(2)上方加挂标称重物(3)，根据试验需要可选择集中加载或均布加载；
4)全自动打压泵，通过焊接在测试管道(2)上的注水口(1)向测试管道(2)注水，施加内部压力。
3.一种使用权利要求1所述方法的在役管道沉降模拟测试装置，其特征是它主要由四部分组成：支撑架(4)、标称重物(3)、下沉计量尺、注水口(1)及全自动打压泵；
将两端封闭且在一端有注水口(1)、另一端有排气阀的测试管道(2)由两支撑架(4)在两端支撑，在测试管道(2)的中部悬挂标称重物(3)；全自动打压泵与注水口(1)连接，下沉计量尺置于测试管道(2)的中部下沿。
4.根据权利要求3所述的一种在役管道沉降模拟测试装置，其特征是所述支撑架(4)的结构是上部为弧形板，下部为矩形板，由铰链连接的两段矩形柱的两端各与弧形板和矩形板固连；其中弧形板内弧面的直径与测试管道(2)的外径相等。
一种在役管道沉降模拟测试方法和装置
技术领域
[0001] 本发明是一种在役管道沉降模拟测试方法和装置。涉及管道系统技术领域。
背景技术
[0002] 管道承压能力测试是评价管道完整性状况的重要方法之一，测试结果可为管道管理者的决策提供依据和参考。埋地在役管道除了承受内压之外，还受到由于土壤移动、沉降和挤压抬升等产生的弯曲应力。目前管道承压能力测试以单纯静水压试验或压力波动试验为主，而埋地管道除了承受内压之外，还承受由于土壤移动、沉降等产生的弯曲应力。现有测试方法和装置无法整体衡量管道在复杂受力情况下的力学行为。如何准确模拟在役管道的受力状况，为修正完整性评价方法提供测试数据，是管道管理者和科研人员亟需解决的问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的是发明一种模拟含缺陷管道真实受力情况、改进管道完整性评价结果精确性的在役管道沉降模拟测试方法和装置。
[0004] 本发明的技术方案是通过挂载标称重物的方式使管道产生弯曲变形，模拟含缺陷管道真实受力情况，从而判定管道实际承压能力，解决在内压和外载荷同时作用下管道承压能力测试的加载问题。
[0005] 通过发明所设计的一种在役管道沉降模拟测试方法和装置，从管道跨距中点的标尺观察管道下沉量，模拟含缺陷管道真实受力情况，从而判定管道实际承压能力，然后通过打压泵向管道施加内部压力，测试管道在内压和弯曲载荷共同作用下的承压能力。
[0006] 本发明的测试方法为先在管道上方预定位置加挂标称重物，从管道跨距中点的标尺观察管道下沉量；然后通过打压泵向管道施加内部压力，测试管道在内压和弯曲载荷共同作用下的承压能力。
[0007] 测试方法：将测试管道2吊装至支撑架4上，根据测试管道2的直径调节支撑架4的大小并进行固定；在测试管道2上方预定位置加挂标称重物3，从测试管道2跨距中点的标尺观察管道下沉量；然后通过打压泵向测试管道2施加内部压力，测试管道2在内压和弯曲载荷共同作用下的承压能力。
[0008] 具体步骤为：
[0009] 1)两端支撑架4的高度为1.2-1.5m，支撑架4随着测试管道2弯曲时绕轴旋转，保证测试管道2在变形过程中始终与支撑架4保持面接触，避免测试管道2与支撑架4接触位置发生挤压变形；
[0010] 2)测试管道2总长度为12m-32m，两支撑架4之间跨距10m-30m，两端各延伸出0.5m-1m，确保测试管道2在沉降过程中两端有变形安全余量，根据实际情况可调整延伸量；
[0011] 3)外部载荷加载方式为在测试管道2上方加挂标称重物3，根据试验需要可选择集中加载或均布加载；
[0012] 4)全自动打压泵，通过焊接在测试管道2上的注水口1向测试管道2注水，施加内部压力。
[0013] 本发明在役埋地管道由于沉降发生弯曲变形，沉降区域之间的管道可等效于一段薄壁管道梁。基于此原理，设计合适的支撑和加载方式，模拟真实管道的沉降。
[0014] 模拟装置主要由四部分组成：支撑架4、标称重物3、下沉计量尺、注水口1及全自动打压泵。
[0015] 将两端封闭且在一端有注水口1、另一端有排气阀的测试管道2由两支撑架4在两端支撑，在测试管道2的中部悬挂标称重物3；全自动打压泵与注水口1连接，下沉计量尺置于测试管道2的中部下沿。
[0016] 所述支撑架4的结构见图2和图3，它是上部为弧形板，下部为矩形板，由铰链连接的两段矩形柱的两端各与弧形板和矩形板固连；其中弧形板内弧面的直径与测试管道2的外径相等。
[0017] 本发明通过挂载标称重物3的方式使测试管道2产生弯曲变形，解决了在内压和外载荷同时作用下管道承压能力测试的加载问题，为建立基于应变的完整性评价提供了测试方法，提高了评价的准确性。
[0018] 本发明可以进行全尺寸管道沉降模拟，并且可以测试不同管径和长度的管道沉降变形。我国对于管道的检测与评价需求越来越高，采用本发明可有效验证评价的准确性，具有广泛的应用前景。
附图说明
[0019] 图1在役管道沉降模拟测试示意图
[0020] 图2支撑架正视图
[0021] 图3支撑架侧视图
[0022] 其中1-注水口 2-测试管道
[0023] 3-标称重物 4-支撑架
具体实施方式
[0024] 实施例.本例是一试验方法和装置，其构成如图1-3所示。
[0025] 模拟装置主要由支撑架4、标称重物3、下沉计量尺、注水口1及全自动打压泵四部分组成；将两端封闭且在一端有注水1、另一端有排气阀的测试管道2由两支撑架4在两端支撑，在测试管道2的中部悬挂标称重物3；全自动打压泵与注水口1连接，下沉计量尺置于测试管道2的中部下沿。
[0026] 测试方法：将测试管道2吊装至支撑架4上，根据测试管道2的直径调节支撑架4的大小并进行固定；在测试管道2上方预定位置加挂标称重物3，从测试管道2跨距中点的标尺观察管道下沉量；然后通过打压泵向测试管道2施加内部压力，测试管道2在内压和弯曲载荷共同作用下的承压能力。
[0027] 具体步骤为：
[0028] 1)两端支撑架4高度1.5m，支撑架4随着测试管道2弯曲时绕轴旋转，保证测试管道2在变形过程中始终与支撑架4保持面接触，避免测试管道2与支撑架4接触位置发生挤压变形；
[0029] 2)测试管道2总长度为32m，两支撑架4之间跨距30m，两端各延伸出1m，确保测试管道2在沉降过程中两端有变形安全余量，根据实际情况可调整延伸量；
[0030] 3)外部载荷加载方式为在测试管道2上方加挂标称重物3，根据试验需要可选择集中加载或均布加载。
[0031] 4)全自动打压泵，通过焊接在试验管道上的注水口向测试管道2注水，施加内部压力。
[0032] 本例经多次试验，测试装置简单，测试方法简便，模拟了含缺陷管道真实受力情况，改进了管道完整性评价结果精确性。
