CN215297253U - 一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，包括设备主体，设备主体的内部设置有内管，内管的一端外侧设置有第一锥形加厚过渡层，第一锥形加厚过渡层的一侧设置有第一管道加厚层，设备主体的另一端外侧设置有第二锥形加厚过渡层，第二锥形加厚过渡层的一侧设置有第二管道加厚层；该一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，通过设置的第一管道加厚层、第二管道加厚层，从而降低端部应力进而降低疲劳寿命，另外对于壁厚增加后的管端进行机械加工，使得管端制造公差更小、更圆、壁厚更均匀，进一步降低了焊接后的应力集中，从而提高了寿命，使得管体结构更坚固。

Description

一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构

技术领域

本实用新型涉及深水立管工程技术领域，具体为一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构。

背景技术

钢悬链线立管是一种广泛用于深水油气开发工程的立管形式，由于受到船舶运动，波流作用，管土相互作用的影响，立管着泥段为疲劳敏感区域，该区域管段连接处的疲劳寿命一般不能满足设计安全需求，通常该区域的疲劳寿命需要通过提高管道制造公差、焊接工艺等级以及对立管系统及其连接的浮式系统的整体优化设计来提高，设计实现复杂、制造和施工成本高昂。

随着深海油气开发的不断发展,钢悬链线立管(SCR)已经成为广泛使用的一种深水立管形式；目前已经被应用到多种海洋平台,如TLP平台,半潜平台,FPSO等；钢悬链线立管由于受到船舶运动，波流作用，管土相互作用的影响，立管着泥段为疲劳敏感区域；常规设计中提高该区域疲劳寿命的方法主要包括：调整立管形态如采用懒波形立管实现船体运动与着泥段立管的解耦；增加触地区域管线壁厚；提高焊接工艺等级提高连接处的疲劳性能；调整浮式系统运动响应改善触地区域疲劳性能。

无论是上述何种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的方式都存在着增大了立管系统方案复杂性，大大降低了海上立管铺设安装效率，明显增加项目成本的问题。

现有技术存在以下缺陷或问题：

1、现有技术通过增加整个管线壁厚提高立管触底区的疲劳寿命，增加了材料费用和海上施工成本。现有的管体结构，增加管段疲劳性能的同时也出现了更多的问题，并不完善；

2、现有技术的管体结构，管段制造精度不高，应力集中现象明显，更加加剧了立管触地区的疲劳问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，具有工程投入成本低、不改变原管线的焊接、检验工艺，不影响海上铺管作业效率的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，包括设备主体，所述设备主体的内部设置有内管，所述内管的一端外侧设置有第一锥形加厚过渡层，所述第一锥形加厚过渡层的一侧设置有第一管道加厚层，所述设备主体的另一端外侧设置有第二锥形加厚过渡层，所述第二锥形加厚过渡层的一侧设置有第二管道加厚层。

作为本实用新型的优选技术方案，所述内管与设备主体固定连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一锥形加厚过渡层与内管固定连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第一管道加厚层与第一锥形加厚过渡层固定连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第二锥形加厚过渡层与内管固定连接。

作为本实用新型的优选技术方案，所述第二管道加厚层与第二锥形加厚过渡层固定连接。

与现有技术相比，本实用新型提供了一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，具备以下有益效果：

1、该一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，通过设置的第一管道加厚层、第二管道加厚层，从而降低端部应力进而降低疲劳寿命，另外对于壁厚增加后的管端进行机械加工，使得管端制造公差更小(更圆、壁厚更均匀)进一步降低了焊接后的应力集中，从而提高了寿命；

2、该一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，通过设置的第一锥形加厚过渡层、第二锥形加厚过渡层，在管段中部的薄壁区域和端部的厚壁区域采用1:8的锥形过渡，实现薄壁厚壁的过渡(减小应力集中)，同时使得厚壁端要有一定的平直长度，以便管端焊接和检验能够实施。

附图说明

图1为本实用新型一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构整体结构示意图；

图2为本实用新型一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构内部结构示意图；

图3为本实用新型一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构平面结构示意图。

图中：1、设备主体；2、内管；3、第一锥形加厚过渡层；4、第一管道加厚层；5、第二锥形加厚过渡层；6、第二管道加厚层。

具体实施方式

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做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。

请参阅图1-3，本实施方案中：一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，包括设备主体1，设备主体1的内部设置有内管2，内管2的一端外侧设置有第一锥形加厚过渡层3，第一锥形加厚过渡层3的一侧设置有第一管道加厚层4，设备主体1的另一端外侧设置有第二锥形加厚过渡层 5，第二锥形加厚过渡层5的一侧设置有第二管道加厚层6。

本实施例中，内管2与设备主体1固定连接，实现了内管2的连接；第一锥形加厚过渡层3与内管2固定连接，实现了第一锥形加厚过渡层3的连接；第一管道加厚层4与第一锥形加厚过渡层3固定连接，实现了第一管道加厚层4的过渡连接；第二锥形加厚过渡层5与内管2固定连接，实现了第二锥形加厚过渡层5的连接；第二管道加厚层6与第二锥形加厚过渡层5固定连接，实现了第二管道加厚层6的过渡连接。

本实用新型的工作原理及使用流程：根据疲劳计算确定所需管端壁厚和加厚长度，根据立管动态分析确定立管着泥段长度结合铺管安装误差确定所需第一管道设备主体1型管段数量，将目标管径无缝管端部感应加热，对管段外径和内径进行增厚，整管段进行热处理获得稳定的微观结构，整管段进行超声波无损检测，对管端内径外径进行机加工获得准确的制造公差和平缓的过渡，对管端进行超声波和磁粉检测，根据立管着泥段位置完成管段排布，将管段由运管驳船吊运至铺管船，根据焊接工艺对管端坡口进行打磨，在J型铺管作业线焊接站完成管线对中，打底焊、填充焊、盖面焊并完成无损检测，在焊接站后一站进行管线节点涂敷。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，其特征在于：包括设备主体(1)，所述设备主体(1)的内部设置有内管(2)，所述内管(2)的一端外侧设置有第一锥形加厚过渡层(3)，所述第一锥形加厚过渡层(3)的一侧设置有第一管道加厚层(4)，所述设备主体(1)的另一端外侧设置有第二锥形加厚过渡层(5)，所述第二锥形加厚过渡层(5)的一侧设置有第二管道加厚层(6)。

2.根据权利要求1所述的一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，其特征在于：所述内管(2)与设备主体(1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，其特征在于：所述第一锥形加厚过渡层(3)与内管(2)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，其特征在于：所述第一管道加厚层(4)与第一锥形加厚过渡层(3)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，其特征在于：所述第二锥形加厚过渡层(5)与内管(2)固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种提高钢悬链线立管着泥段疲劳性能的管体结构，其特征在于：所述第二管道加厚层(6)与第二锥形加厚过渡层(5)固定连接。

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