专利名称：柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试装置，尤其涉及一种柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置。
背景技术：
海上石油工程中，需要利用柔性输油管线打捞卡具，完成坠入海底的柔性输油管 线的打捞作业，该打捞卡具在设计制作完成后，需要对卡具进行拉力试验，以便测试该卡具 是否会在柔性输油管线上滑动，进一步检测该卡具能否对打捞柔性输油管线提供足够的提 升力。通常的测试方法是采用吊装形式进行验证，即将打捞卡具安装紧固到柔性输油管末 端，并做好卡具位置标记，然后将卡具上的吊点与一台600吨吊机相连，柔性输油管末端连 接配重，开始慢慢起吊卡具至柔性输油管全部被提升起来，通过卡具顶部的测力计和卡具 在管线上的最终位置可以确定卡具的提升力和卡具是否滑动。但是，由于从打捞柔性输油 管线到柔性输油管线接头修复完成，一般需要4至5天时间，仅通过卡具吊重试验无法真实 反映其工作状况，为此，需要设计更为理想的卡具拉力测试装置。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种柔性输油 管线打捞卡具拉力测试装置，主要包括框架、拉杆单元和液压千斤顶，可以测试卡具在长时 间提升柔性输油管线的情况下是否具有足够的提升能力，进而获得卡具最大提升能力的数 据以及对卡具紧固程度的要求，从而为卡具的海上安全施工提供科学依据和安全保障。本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其特征在于，包括框架1、拉杆 单元5以及千斤顶6 ；该框架1的一端为卡具固定端2，另一端为卡具拉伸端3 ；该拉杆单 元5设置在框架1拉伸端外侧，该千斤顶6设置在框架1拉伸端与拉杆单元5之间。前述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中，所述框架1为上下呈开口状 的方形框体，该框架1两侧分别设有上下垂直对应的两个加强管体11，该两个加强管体11 之间设有多个加强板12，该两侧位于下面的两个加强管体11底部分别设有数个支撑腿13， 该支撑腿13背离加强管体11的一端设有防沉板131 ；该框架1的卡具固定端2是由一个 竖向设置的第一板体21以及两个横向设置且分别与竖向设置的第一板体21的上部和下部 固定的第二板体23和第三板体24构成的中空架体，该架体的中空部设有多个第一加强筋 板25，该竖向设置的第一板体21背离横向设置的第二板体23和第三板体24的一侧壁与 框架1 一端的四个加强管体11的端部连接，且该侧壁设有两个吊耳211和212，该吊耳211 和212上分别设有锁孔2111和2121，该锁孔2111和2121分别与一个卡具9两个吊点91 和92的吊点孔911和921通过销轴锁固；该框架1的卡具拉伸端3是由两个竖向设置的第 四板体31和第五板体32以及两个横向设置且分别与竖向设置的第四板体31和第五板体 32的上部和下部固定的第六板体33和第七板体34构成的中空架体，该架体的中空部设有 多个第二加强筋板35，其中一个竖向设置的第四板体31背离横向设置的第六板体33和第七板体34的一侧壁与框架1另一端的四个加强管体11的另一端部连接，且该竖向设置的 第四板体31上设有开口槽311和312，而竖向设置的第五板体32上设有与开口槽311和 312相对应的开口槽321和322 ；该拉杆单元5是由两个竖向设置的第八板体51和第九板 体52以及一个横向设置且与竖向设置的第八板体51和第九板体52的中部固定的第十板 体53构成的架体，该竖向设置的第八板体51和第九板体52以及位于其中部的横向设置的 第十板体53形成的上部空间和下部空间内分别设有多个第三加强筋板54，其中一个竖向 设置的第八板体51背离横向设置的第十板体53的一侧壁设有两个连接杆55和56，该两 个连接杆55和56远离竖向设置板体51的一端分别设有锁孔551和561，且两个连接杆55 和56活动式穿入框架1卡具拉伸端3两个竖向设置的第四板体31和第五板体32上设有 的开口槽311、312、321和322后，使锁孔551和561分别与另一个卡具10的两个吊点101 和102的吊点孔1011和1021通过销轴锁固；该千斤顶6设置在框架1卡具拉伸端3远离 加强管体11的竖向设置的第五板体32背离横向设置第六板体33和第七板体34的一侧壁 以及拉杆单元5靠近框架1卡具拉伸端3的竖向设置的第八板体51之间，且该千斤顶6底 部由设置在工作平台的垫木7水平支撑。前述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中，所述框架1为钢结构方形框 体。前述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中，所述支撑腿13背离加强管体 11 一端设有的防沉板131为钢板，该钢板为圆形、方形或角形钢板。前述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中，所述千斤顶6为液压千斤顶。前述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中，所述该框架1卡具固定端2与 框架1 一端四个加强管体11端部连接的竖向设置的第一板体21上设有两个吊耳211和 212，该吊耳211和212上设有的锁孔2111和2112分别通过一个连接板41和42与一个卡 具9锁固，该连接板41和42为钢板，该连接板41和42的两端分别设有锁孔411、412、421 和422，该两个连接板41和42 一端锁孔411和421分别与固定端吊耳211和212锁孔2111 和2121通过销轴锁固，另一端锁孔412和422分别与一个卡具9两个吊点91和92的吊点 孔911和912通过销轴锁固；该框架1卡具拉伸端3插接的拉杆单元5两个连接杆55和56 活动式穿入框架1卡具拉伸端3两个竖向设置的第四板体31和第五板体32上设有的开口 槽311、312、321和322后，其锁孔551和552分别通过一个连接板43和44与另一个卡具 10锁固，该连接板43和44为钢板，该连接板43和44的两端分别设有锁孔431、432、441和 442，该两个连接板43和44 一端锁孔431和441分别与拉杆单元5两个连接杆55和56的 锁孔551和552通过销轴锁固，另一端锁孔432和442分别与另一个卡具10两个吊点101 和102的吊点孔1011和1021通过销轴锁固。本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置的有益效果是，操作简单，便于 中途进行试验调整，数据测量准确，试验现象明显，较少的人员和设备投入，试验费用低，安 全系数高。
图1为用于本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置的试验卡具及软管 组装示意图。[0013]图2为本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置整体结构立体示意图。图3为本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置使用状态示意图。图4为图3所示俯视图。图5为本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置框架结构示意图。图6为本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置拉杆单元结构示意图。图7为本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置框架拉伸端结构示意图。图中主要标号说明1框架、11加强管体、12加强板、13支撑腿、131防沉板、2卡具 固定端、21卡具固定端竖向第一板体、211吊耳、212吊耳、2111锁孔、2121锁孔、23卡具固 定端横向第二板体、24卡具固定端横向第三板体、25卡具固定端第一加强筋板、3卡具拉伸 端、31卡具拉伸端竖向第四板体、311开口槽、312开口槽、32卡具拉伸端竖向第五板体、321 开口槽、322开口槽、33卡具拉伸端横向第六板体、34卡具拉伸端横向第七板体、35卡具拉 伸端第二加强筋板、41连接板、411锁孔、412锁孔、42连接板、421锁孔、422锁孔、43连接 板、431锁孔、432锁孔、44连接板、441锁孔、442锁孔、5拉杆单元、51拉杆单元竖向第八板 体、52拉杆单元竖向第九板体、53拉杆单元横向第十板体、54拉杆单元第三加强筋板、55连 接杆、56连接杆、551锁孔、561锁孔、6千斤顶、7垫木、8输油管线、9卡具、91卡具吊点、92 卡具吊点、911卡具吊点孔、921卡具吊点孔、10卡具、101卡具吊点、102卡具吊点、1011卡 具吊点孔、1021卡具吊点孔。
具体实施方式
参阅图1至图7所示，本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其包括框 架1、拉杆单元5以及千斤顶6 ；该框架1的一端为卡具固定端2，另一端为卡具拉伸端3 ； 该拉杆单元5设置在框架1拉伸端外侧，该千斤顶6设置在框架1拉伸端与拉杆单元5之 间。参阅图1至图7所示，本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中，所 述框架1为上下呈开口状的方形框体，该框架1两侧分别设有上下垂直对应的两个加强管 体11，该两个加强管体11之间设有多个加强板12，该两侧位于下面的两个加强管体11底 部分别设有数个支撑腿13，该支撑腿13背离加强管体11的一端设有防沉板131 ；该框架1 的卡具固定端2是由一个竖向设置的第一板体21以及两个横向设置且分别与竖向设置的 第一板体21的上部和下部固定的第二板体23和第三板体24构成的中空架体，该架体的中 空部设有多个第一加强筋板25，该竖向设置的第一板体21背离横向设置第二板体23和第 三板体24的一侧壁与框架1 一端的四个加强管体11的端部连接，且该侧壁设有两个吊耳 211和212，该吊耳211和212上分别设有锁孔2111和2121，该锁孔2111和2121分别与 一个卡具9两个吊点91和92的吊点孔911和921通过销轴锁固；该框架1的卡具拉伸端 3是由两个竖向设置的第四板体31和第五板体32以及两个横向设置且分别与竖向设置的 第四板体31和第五板体32的上部和下部固定的第六板体33和第七板体34构成的中空架 体，该架体的中空部设有多个第二加强筋板35，其中一个竖向设置的第四板体31背离横向 设置第六板体33和第七板体34的一侧壁与框架1另一端的四个加强管体11的另一端部 连接，且该竖向设置的第四板体31上设有开口槽311和312，而竖向设置的第五板体32上 设有与开口槽311和312相对应的开口槽321和322 ；该拉杆单元5是由两个竖向设置的第八板体51和第九板体52以及一个横向设置且与竖向设置的第八板体51和第九板体52的 中部固定的第十板体53构成的架体，该竖向设置的第八板体51和第九板体52以及位于其 中部的横向设置的第十板体53形成的上部空间和下部空间内分别设有多个第三加强筋板 54，其中一个竖向设置的第八板体51背离横向设置的第十板体53的一侧壁设有两个连接 杆55和56，该两个连接杆55和56远离竖向设置的第八板体51的一端分别设有锁孔551 和561，且两个连接杆55和56活动式穿入框架1卡具拉伸端3两个竖向设置的第四板体 31和第五板体32上设有的开口槽311、312、321和322后，使锁孔551和561分别与另一 个卡具10的两个吊点101和102的吊点孔1011和1021通过销轴锁固，如图2、图3、图4、 图5、图6、图7所示；该千斤顶6设置在框架1卡具拉伸端3远离加强管体11的竖向设置 第五板体32背离横向设置的第六板体33和第七板体34的一侧壁以及拉杆单元5靠近框 架1卡具拉伸端3的竖向设置第八板体51之间，且该千斤顶6底部由设置在工作平台的垫 木7水平支撑，如图3所示。如图2所示，本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中，所述框架1 为钢结构方形框体；所述支撑腿13背离加强管体11 一端设有的防沉板131为钢板，该钢板 为圆形、方形或角形钢板，本实用新型实施例防沉板131采用圆形钢板。如图3、图4所示，本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中，所述千 斤顶6为液压千斤顶。如图3、图4所示，本实用新型前述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其中， 所述该框架1卡具固定端2与框架1 一端四个加强管体11端部连接的竖向设置的第一板 体21上设有两个吊耳211和212，该吊耳211和212上设有的锁孔2111和2112分别通过 一个连接板41和42与一个卡具9锁固，该连接板41和42为钢板，该连接板41和42的两 端分别设有锁孔411、412、421和422，该两个连接板41和42 —端锁孔411和421分别与固 定端吊耳211和212锁孔2111和2121通过销轴锁固，另一端锁孔412和422分别与一个 卡具9两个吊点91和92的吊点孔911和912通过销轴锁固；该框架1卡具拉伸端3插接 的拉杆单元5两个连接杆55和56活动式穿入框架1卡具拉伸端3两个竖向设置的第四板 体31和第五板体32上设有的开口槽311、312、321和322后，其锁孔551和552分别通过 一个连接板43和44与另一个卡具10锁固，该连接板43和44为钢板，该连接板43和44 的两端分别设有锁孔431、432、441和442，该两个连接板43和44 一端锁孔431和441分 别与拉杆单元5两个连接杆55和56的锁孔551和552通过销轴锁固，另一端锁孔432和 442分别与另一个卡具10两个吊点101和102的吊点孔1011和1021通过销轴锁固，如图 3、图4所示。本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置的使用，首先准备拉力试验件。 如图1所示，该试验件包括一条长8. 5m的柔性输油管线8以及两个试验卡具9和10 ；将两 个试验卡具9和10分别紧固在柔性输油管线8上，实现卡具9和10与输油管线8成为一 个整体的安装；在输油管线8两端各割除0. Im的管体外皮，并输油管线8上做好两个卡具 9和10的端部位置标记，且使两个卡具9和10的间距为1. 5m,完成试验件的组装。然后将 试验件整体安装到本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置的框架1内，并在框架 1的拉伸端与拉杆单元5之间安放150吨液压千斤顶，如图3所示。如图3、图4所示，液压千斤顶工作时，千斤顶6的活塞冲程增加，使与千斤顶6两端接触的框架1拉伸端竖向板体32和拉杆单元5竖向板体51受到挤压，由于框架1结构 不动，因此，千斤顶6只能推动拉杆单元5，拉杆单元5连接杆55、56通过连接板43和44与 试验件一端卡具10吊点101连接以便拉动试验件，将千斤顶6对拉杆单元5的推动力转化 成拉杆单元5对卡具10的拉力；试验件另一端卡具9则通过连接板41和42与框架1卡具 固定端2竖向板体21内侧吊耳211和212锁固而不能动，即一个卡具9的末端受到固定， 另外一个卡具10的末端受到拉杆单元5的拉力，两个卡具之间力的传递靠两者与输油管线 8之间的摩擦力来实现，如果千斤顶6的推力大于卡具9和10与输油管线8的摩擦力，卡 具9和10将在输油管线8上滑动，要让卡具9和10在输油管线8上不滑动，需要减少千斤 顶6的推力，或者增大卡具9和10销轴与连接板的紧固力，达到增加卡具与输油管线8之 间的摩擦力。因此得到卡具在不滑动的情况下千斤顶6推力的最大值，该值的大小等于卡 具能够打捞输油管线8的最大重量，同时也得到与该值对应的卡具上的销轴紧固力和紧固 次数。本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置的工作原理该框架结构通过一 端千斤顶活塞伸长，进而推动连接卡具(10)的拉杆单元，由于卡具(9) 一端被固定，而两个 卡具内部均与软管存在摩擦，因此，形成两端对卡具的牵引，进而既可以观察卡具在软管的 滑动，又可以监测卡具与软管之间摩擦力的大小。本实用新型柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置的优点(1)可以长时间持续进 行卡具的拉力试验，这更能够真实的反应卡具在软管上的滑动情况。(2)试验时不受时间 和地点的限制，也不需要租用大型的起重机，该试验方法更经济、科学和可靠。(3)便于近距 离观测卡具的滑动情况，可以随时调整卡具上销轴的紧固力和紧固次数，操作简单、安全。 (4)可以同时检测两个卡具的滑动情况，提高了工作的效率。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与 修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其特征在于，包括框架(1)、拉杆单元 (5)以及千斤顶(6)；该框架(1)的一端为卡具固定端(2)，另一端为卡具拉伸端(3)；该拉 杆单元(5)设置在框架(1)拉伸端外侧，该千斤顶(6)设置在框架(1)拉伸端与拉杆单元 (5)之间。
2.根据权利要求1所述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其特征在于，所述框架(1)为上下呈开口状的方形框体，该框架(1)两侧分别设有上下垂直对应的 两个加强管体(11)，该两个加强管体(11)之间设有多个加强板(12)，该两侧位于下面的两 个加强管体(11)底部分别设有数个支撑腿(13)，该支撑腿(13)背离加强管体(11)的一端 设有防沉板(131)；该框架(1)的卡具固定端(2)是由一个竖向设置的第一板体(21)以及两个横向设置 且分别与竖向设置的第一板体(21)的上部和下部固定的第二板体(23)和第三板体(24) 构成的中空架体，该架体的中空部设有多个第一加强筋板(25)，该竖向设置的第一板体 (21)背离横向设置的第二板体(23)和第三板体(24)的一侧壁与框架(1) 一端的四个加强 管体(11)的端部连接，且该侧壁设有吊耳(211)和吊耳(212)，该吊耳(211)和吊耳(212) 上分别设有锁孔(2111)和锁孔(2121)，该锁孔(2111)和锁孔(2121)分别与一个卡具(9) 吊点(91)的吊点孔(911)和吊点(92)的吊点孔(921)通过销轴锁固；该框架(1)的卡具拉伸端(3)是由两个竖向设置的第四板体(31)和第五板体(32)以 及两个横向设置且分别与竖向设置的第四板体(31)和第五板体(32)的上部和下部固定的 第六板体(33)和第七板体(34)构成的中空架体，该架体的中空部设有多个第二加强筋板 (35)，其中一个竖向设置的第四板体(31)背离横向设置第六板体(33)和第七板体(34)的 一侧壁与框架(1)另一端的四个加强管体(11)的另一端部连接，且该竖向设置的第四板体 (31)上设有开口槽(311)和开口槽(312)，而竖向设置的第五板体(32)上设有与开口槽 (311)和开口槽(312)相对应的开口槽(321)和开口槽(322)；该拉杆单元(5)是由两个竖向设置的第八板体(51)和第九板体(52)以及一个横向设 置且与竖向设置的第八板体(51)和第九板体(52)的中部固定的第十板体(53)构成的架 体，该竖向设置的第八板体(51)和第九板体(52)以及位于其中部的横向设置的第十板体 (53)形成的上部空间和下部空间内分别设有多个第三加强筋板(54)，其中一个竖向设置 的第八板体(51)背离横向设置的第十板体(53)的一侧壁设有连接杆(55)和连接杆(56)， 该连接杆(55)和连接杆(56)远离竖向设置的第八板体(51)的一端分别设有锁孔(551) 和锁孔(561)，且连接杆(55)和连接杆(56)活动式穿入框架(1)卡具拉伸端(3)两个竖向 设置的第四板体(31)和第五板体(32)上设有的开口槽(311)、(312)、(321)和(322)后， 使锁孔(551)和(561)分别与另一个卡具(10)的吊点(101)吊点孔(1011)和吊点(1011) (102)的吊点孔(1021)通过销轴锁固；该千斤顶(6)设置在框架(1)卡具拉伸端(3)远离加强管体(11)的竖向设置的第五 板体(32)背离横向设置的第六板体(33)和第七板体(34)的一侧壁以及拉杆单元(5)靠 近框架(1)卡具拉伸端(3)的竖向设置的第八板体(51)之间，且该千斤顶(6)底部由设置 在工作平台的垫木(7)水平支撑。
3.根据权利要求1或2所述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其特征在于，所述 框架(1)为钢结构方形框体。
4.根据权利要求2所述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其特征在于，所述支 撑腿(13)背离加强管体(11) 一端设有的防沉板(131)为钢板，该钢板为圆形、方形或者角 形钢板。
5.根据权利要求1或2所述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其特征在于，所述 千斤顶(6)为液压千斤顶。
6.根据权利要求2所述的柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其特征在于，所述该框架(1)卡具固定端(2)与框架(1) 一端四个加强管体(11)端部连接的竖向设置的第一板体(21)上设有吊耳(211)和吊耳(212)，该吊耳(211)和吊耳(212)上设有的锁孔 (2111)和锁孔(2112)分别通过连接板(41)和连接板(42)与一个卡具(9)锁固，该连接 板(41)和连接板(42)为钢板，该连接板(41)和连接板(42)的两端分别设有锁孔(411)、 (412)、(421)和(422)，该连接板(41)和连接板(42) 一端锁孔(411)和(421)分别与固定 端吊耳(211)锁孔(2111)和吊耳(212)锁孔(2121)通过销轴锁固，另一端锁孔(412)和 锁孔(422)分别与一个卡具(9)吊点(91)的吊点孔(911)和吊点(92)的吊点孔(912)通 过销轴锁固；该框架(1)卡具拉伸端(3)插接的拉杆单元(5)的连接杆(55)和连接杆(56)活动式 穿入框架(1)卡具拉伸端(3)两个竖向设置的第四板体(31)和第五板体(32)上设有的开 口槽(311)、(312)、(321)和(322)后，其锁孔(551)和锁孔(552)分别通过连接板(43)和 连接板(44)与另一个卡具(10)锁固，该连接板(43)和连接板(44)为钢板，该连接板(43) 和连接板(44)的两端分别设有锁孔(431)、(432)、(441)和(442)，该连接板(43)和连接 板(44) 一端锁孔(431)和锁孔(441)分别与拉杆单元(5)的连接杆(55)锁孔(551)和连 接杆(56)的锁孔(552)通过销轴锁固，另一端锁孔(432)和锁孔(442)分别与另一个卡具 (10)吊点(101)的吊点孔(1011)和吊点(102)的吊点孔(1021)通过销轴锁固。
专利摘要本实用新型提供一种柔性输油管线打捞卡具拉力测试装置，其包括框架、拉杆单元以及千斤顶；该框架的一端为卡具固定端，另一端为卡具拉伸端；该拉杆单元设置在框架拉伸端外侧，该千斤顶设置在框架拉伸端与拉杆单元之间；可以测试卡具在长时间提升柔性输油管线的情况下是否具有足够的提升能力，进而获得卡具最大提升能力的数据以及对卡具紧固程度的要求，从而为卡具的海上安全施工提供科学依据和安全保障。
文档编号G01M13/00GK201780200SQ201020121328
公开日2011年3月30日 申请日期2010年2月26日 优先权日2010年2月26日
发明者冒家友, 刘义勇, 刘健, 吴谊山, 周守为, 姜锡肇, 张松甫, 戎平生, 朱绍华, 李凡荣, 林守强, 段成刚, 王红, 魏行超, 黄三平 申请人:中国海洋石油总公司;海洋石油工程股份有限公司;中海石油(中国)有限公司深圳分公司
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