[发明专利]一种整体式螺旋限弯器

说明书

本发明涉及一种整体式螺旋限弯器,其主体包括n个“螺旋节”单体，“螺旋节”单体之间存在间隙，间隙宽度根据实际服役工况进行调整，其依据的原则是在保证限弯器整体刚度的同时，使得限弯器具有韧性缓冲；采用单向固定，即在主体的单端固定有连接法兰。本发明具有连接可靠，易于安装的优点。

技术领域

本发明涉及一种针对柔性立管的弯曲保护装置，适用于限制深海柔性立管的过度弯曲。

技术背景

近年来随着需求的骤增，油气大量的开采，导致陆地油气资源日渐枯竭，世界各国都将更多的科研精力投入到了深海油气开采和利用。而深海立管作为海洋油气开采的生命线，连接着海上作业平台与海底开采设备，其性能的可靠性直接关系到整套油气开采系统的安全与否。由于深海采油作业环境的恶劣性和不确定性，深海立管极易在波浪和海流等复杂载荷作用下发生过度弯曲现象，进而产生应力集中，致使立管发生屈曲或者压溃破坏，造成巨大的经济损失。

限弯器作为深海立管必不可少的一种辅助性构件，其主要作用是增加安装段立管的弯曲刚度，保证立管的最大弯曲程度在安全范围内，以防止立管发生过度弯曲而导致的结构破坏。传统的限弯器是由多个筒形的限弯器单体通过螺栓或者榫卯结构等方式装配在一起。这种繁琐的装配方式不仅耗费工时，而且在深海服役过程中，连接位置处很容易发生疲劳破坏导致构件失效，因此在实际生产和应用中存在着很大的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种连接可靠，易于安装的整体式螺旋限弯器。技术方案如下：

一种整体式螺旋限弯器,其主体包括n个“螺旋节”单体，“螺旋节”单体之间存在间隙，间隙宽度根据实际服役工况进行调整，其依据的原则是在保证限弯器整体刚度的同时，使得限弯器具有韧性缓冲；采用单向固定，即在主体的单端固定有连接法兰。

优选地，在连接法兰和限弯器主体之间设置有加强肘板。

与现有技术相比，本发明设备的有益效果为：

(1)与传统限弯器不同，本发明采用了一次性整体成型，在避免繁琐的安装过程的同时，也消除了多处螺栓或榫卯装配带来的潜在疲劳损坏隐患。

(2)采用单向法兰固定形式，限弯器下端不设置约束，避免了立管受到的扭矩传递到限弯器上，保证了限弯器的安全性和可靠性。

(3)螺旋形式的设置，使得限弯器兼具了刚性和一定韧性的双重优势，因此，本装置既可以用于直管的限弯，也可以用于要求具有一定曲率但又不能弯曲过大的立管段的弯曲保护。

附图说明

图1是本发明的整体式螺旋限弯器示意图；

图2是本发明“螺旋节”单体的示意图；

图3是本发明连接法兰的示意图；

图中标号说明：1—限弯器主体；2—连接法兰；3—立管(非本发明结构，仅作示意)；11—“螺旋节”；12—螺旋节前端面；13—螺旋节后端面；21—法兰螺栓孔；22—加强肘板

具体实施方式

下面结合附图实例来详细说明本发明装置的原理及使用方法。

图1、图2和图3分别示例性的给出了本发明装置构想的新型整体式螺旋限弯器的整体结构、“螺旋节”单体以及装配连接方式，本领域技术人员完全能够理解，实际应用中可以根据需要增加或减少“螺旋节”单体个数以改变限弯器整体长度。