整体式止屈器制造技术

一种整体式止屈器，设有一与海底管道相配合的一段管道，该管道中部厚度大于管道两端的厚度。管道的内径与海底管道外径相等，管道长度La＞0.5D海底管道外径；管道中部与管道两端结合处为弧形连接。本发明专利技术可以在局部加强管道的刚度，从而防止管道屈曲沿轴向向下游管道继续传播，解决了海底管道铺设过程中屈曲传递的问题；同时，在管道预制过程中，可以进行整体安装，很好地保持管道的整体性，在安全性和经济性中间取得了比较好的平衡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及器具，尤其涉及一种用于深水海底管道铺设过程中，加强管道局部刚度，防止管道屈曲传播的整体式止屈器。属于机械制造领域。
技术介绍
目前，深水海域管道施工铺设过程中，管道的屈曲问题始终是困扰工程界的关键难题。无论是采用传统的S型铺管法，成本较高的J型铺管法，还是工作效率较高的卷管式铺管法，海底管道都要经受弯曲、轴向拉力和外部静水压力的作用。同时，材料非线性和几何非线性问题的存在使管道的铺设问题变得更为复杂。在复杂的外部环境作用下，管道在深海铺设过程中极易发生局部屈曲，局部屈曲失稳一旦发生，会沿着管道轴线方向进行传递，进而使得管道结构发生失效而丧失承载能力。屈曲传递的临界压力Pp就是能维持管道屈曲传递所需要的最小压力，屈曲破坏临界压力PCO就是管道从完整无损到屈曲破坏所能经受的最大压力。一般来说，Pp的大小仅为PCO的20-30%左右，换句话说，只需要比屈曲破坏小得多的压力，就可以使已经存在的管道屈曲缺陷沿管道轴向快速传播，这样的传递特性对海底管道的整体性是极其不利的。虽然，采用增加管道壁厚的方法可以有效地增加管道的屈曲传递临界压力PpjS 论上来说，只要管道的厚度达到一定的比例，管道即使发生局部屈曲，也不会发生任何屈曲传递。然而，海底管道的铺设还牵涉到一个成本的问题，增加管道壁厚不仅需要增加大量的用钢量，而且，还增加了铺设过程中悬跨段的重量，迫使对铺管船的张紧器进行升级，直接或间接地增加了大量的铺设安装成本，因此，单凭增加管道壁厚去解决屈曲传递问题显得太保守，在经济上也不可行。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种整体式止屈器，其结构简单、重量较轻，可以在局部加强管道的刚度，从而防止管道屈曲沿轴向向下游管道继续传播，解决了海底管道铺设过程中屈曲传递的问题；同时，在管道预制过程中，可以进行整体安装，很好地保持管道的整体性。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的—种整体式止屈器，其特征在于设有一与海底管道相配合的一段管道，该管道中部厚度大于管道两端的厚度。所述管道的内径与海底管道外径相等；管道长度La > 0. 5D海底管道外径。所述管道中部与管道两端结合处为弧形连接。本专利技术的有益效果本专利技术由于采用上述技术方案，其可以在局部加强管道的刚度，从而防止管道屈曲沿轴向向下游管道继续传播，解决了海底管道铺设过程中屈曲传递的问题；同时，在管道预制过程中，可以进行整体安装，很好地保持管道的整体性，在安全性和经济性中间取得了比较好的平衡。 附图说明图1为本专利技术结构剖视示意图。图2为本专利技术结构与海底管道连接示意图。图中主要标号说明1管道、2管道中部、3管道结合处、4海底管道。 具体实施例方式如图1所示，本专利技术设有一与海底管道相配合的一段管道1，管道中部2厚度大于管道1两端的厚度，且管道1的内径与海底管道外径相等。管道中部2与管道两端的管道结合处3为弧形连接。本专利技术的管道1采用钢管，并通过切割，焊接加工制作而成。管道长度1^>0. 5D海底管道外径。如图2，使用时，沿着海底管道4的轴线相隔一定距离设置一止屈器，并将止屈器与海底管道4焊接为一整体。其工作原理就是允许管道发生局部屈曲，但是，屈曲传递并不能跨越止屈器本身，这样，就能使海底管道4的屈曲仅发生于两个止屈器之间。止屈器虽然不能避免海底管道局部屈曲的发生，但却能很好地保持管道的整体性。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术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，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。权利要求1.一种整体式止屈器，其特征在于设有一与海底管道相配合的一段管道，该管道中部厚度大于管道两端的厚度。2.根据权利要求1所述的整体式止屈器，其特征在于所述管道的内径与海底管道外径相等；管道长度La > 0. 5D海底管道外径。3.根据权利要求1或2所述的整体式止屈器，其特征在于所述管道中部与管道两端结合处为弧形连接。全文摘要一种整体式止屈器，设有一与海底管道相配合的一段管道，该管道中部厚度大于管道两端的厚度。管道的内径与海底管道外径相等，管道长度La＞0.5D海底管道外径；管道中部与管道两端结合处为弧形连接。本专利技术可以在局部加强管道的刚度，从而防止管道屈曲沿轴向向下游管道继续传播，解决了海底管道铺设过程中屈曲传递的问题；同时，在管道预制过程中，可以进行整体安装，很好地保持管道的整体性，在安全性和经济性中间取得了比较好的平衡。文档编号F16L1/20GK102242831SQ20111010826公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日专利技术者任翠青, 王琮, 罗超, 赵冬岩, 金伟良, 龚顺风 申请人:中国海洋石油总公司, 浙江大学, 海洋石油工程股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种整体式止屈器，其特征在于：设有一与海底管道相配合的一段管道，该管道中部厚度大于管道两端的厚度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金伟良，赵冬岩，罗超，王琮，任翠青，龚顺风，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，海洋石油工程股份有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：11