RU2230193C1

RU2230193C1 - Curved delivery pipeline

Info

Publication number: RU2230193C1
Application number: RU2002127081/03A
Authority: RU
Inventors: Ю.Д. Тарасов (RU); Ю.Д. Тарасов
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет)
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-06-10

Abstract

FIELD: curved delivery pipelines engineering. SUBSTANCE: device has pipe portions connected to each other by mating assemblies not preventing curvatures of pipeline in different planes. Mating assemblies are made in form of corrugated elastic branch pipes of wavy profile. Ends of elastic branch pipe are made in form of flanges, which are mounted with possibility of interaction with flanges of adjacent portions of pipes and pressing to them by ring-shaped straps. Length of round-linked chains in tensioned state is selected with consideration of maximally acceptable strength during extension of elastic branch pipe. EFFECT: increased reliability and efficiency of pipeline operation. 3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к изгибающимся напорным трубопроводам, а именно к преимущественно используемым в системах гидромеханизированной разработки месторождений в шельфовой зоне Балтийского моря.The invention relates to bending pressure pipelines, namely, mainly used in systems for hydromechanized field development in the shelf zone of the Baltic Sea.

Известен изгибающийся напорный трубопровод (прототип), включающий отрезки труб, соединенные между собой шаровыми шарнирами, допускающими изгиб трубопровода в различных плоскостях (Пат. РФ №2157438, кл. 7 Е 02 F 7/02, 3/88, 10.10.2000).Known bending pressure pipe (prototype), including pipe segments interconnected by ball joints that allow bending of the pipeline in various planes (US Pat. RF No. 2157438, CL 7 E 02 F 7/02, 3/88, 10.10.2000).

Однако недостатками известной конструкции трубопровода являются сложность конструкции стыковочных узлов, выполненных в виде шаровых шарниров, а также сложность обеспечения герметичности стыковочных узлов, что снижает надежность и экономичность эксплуатации гидротранспортной системы.However, the disadvantages of the known pipeline design are the complexity of the design of the connecting nodes made in the form of ball joints, as well as the difficulty of ensuring the tightness of the connecting nodes, which reduces the reliability and efficiency of operation of the hydrotransport system.

Задачами изобретения являются упрощение конструкции стыковочных узлов и обеспечение их герметичности для повышения надежности и экономичности эксплуатации гидротранспортной системы.The objectives of the invention are to simplify the design of the docking nodes and ensure their tightness to increase the reliability and efficiency of operation of the hydrotransport system.

Поставленные задачи решаются за счет того, что в изгибающемся напорном трубопроводе, включающем отрезки труб, соединенных между собой стыковочными узлами, допускающими изгиб трубопровода в различных плоскостях, стыковочные узлы выполнены в виде гофрированных эластичных патрубков волнистого профиля, при этом торцы эластичного патрубка выполнены в виде фланцев, установленных с возможностью взаимодействия с фланцами примыкающих к нему отрезков труб и прижатия к ним кольцевыми накладками, причем кольцевые накладки со стороны эластичного патрубка соединены между собой круглозвенными цепями, размещенными равномерно по периметру каждой кольцевой накладки, а длина круглозвенных цепей в натянутом состоянии выбрана с учетом максимально допустимой прочности при растяжении эластичного патрубка. Головки болтов фланцевых соединений могут быть выполнены в виде проушин, к которым присоединены звенья круглозвенных цепей. Фланцы эластичного патрубка и фланцы примыкающих к нему отрезков труб могут быть соединены посредством штырей с клиньями.The tasks are solved due to the fact that in a bending pressure pipe, which includes pipe segments connected by docking nodes that allow bending of the pipe in various planes, the docking nodes are made in the form of corrugated elastic pipes with a wavy profile, while the ends of the elastic pipe are made in the form of flanges installed with the possibility of interaction with the flanges of adjacent pipe segments and pressing them with ring pads, and the ring pads on the elastic side about the branch pipe are interconnected by round link chains placed evenly around the perimeter of each annular lining, and the length of the round link chains in tension is selected taking into account the maximum allowable tensile strength of the elastic branch pipe. The bolt heads of flange connections can be made in the form of eyes, to which links of round link chains are attached. The flanges of the elastic pipe and the flanges of adjacent pipe sections can be connected by means of pins with wedges.

Изгибающийся напорный трубопровод представлен на чертеже, где на фиг.1 показан его участок; на фиг.2 - стыковочный узел смежных отрезков труб; на фиг.3 - разрез А-А по фиг.2; на фиг.4 - вариант соединения фланцев с помощью штырей и клиньев; на фиг.5 - вид Б на фиг.4.A bending pressure pipe is shown in the drawing, where Fig. 1 shows a portion thereof; figure 2 - docking unit adjacent pipe segments; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is a variant of the connection of the flanges using pins and wedges; figure 5 is a view of B in figure 4.

Изгибающийся напорный трубопровод состоит из отрезков труб 1, соединенных между собой стыковочными узлами 2, допускающими изгиб трубопровода в различных плоскостях за счет взаимного разворота отрезков труб 1 относительно друг друга (см. фиг.1). Стыковочные узлы 2 выполнены (см. фиг.2 и 3) в виде гофрированных патрубков 3 из эластичного материала. Фланцы 4 и 5 этих патрубков прижаты к фланцам 6 и 7 отрезков труб 1 с помощью кольцевых накладок 8 и 9 и болтов 10 и 11 с гайками 12 и 13. При этом гибкие фланцы 4, 5 зажаты между жесткими элементами - фланцами 6, 7 и кольцевыми накладками 8, 9.The bending pressure pipe consists of pipe segments 1 interconnected by docking nodes 2, allowing the pipe to bend in different planes due to the mutual rotation of the pipe sections 1 relative to each other (see figure 1). Docking nodes 2 are made (see figure 2 and 3) in the form of corrugated pipes 3 of elastic material. Flanges 4 and 5 of these nozzles are pressed against the flanges 6 and 7 of the pipe sections 1 using ring plates 8 and 9 and bolts 10 and 11 with nuts 12 and 13. In this case, flexible flanges 4, 5 are sandwiched between the rigid elements - flanges 6, 7 and ring plates 8, 9.

Болты 10 и 11 равномерно распределены по периметру кольцевых накладок 8 и 9, а головки болтов 10 и 11 выполнены в виде проушин 14 и 15. К каждой паре проушин 14 и 15 прикреплены звенья круглозвенных цепей 16. Длина каждой цепи 16 в ее натянутом состоянии выбрана из условия обеспечения прочности гофрированного патрубка 3 при его изгибе. При этом максимальный угол α наклона образующей гофрированного патрубка 3 к его продольной оси 17 принят меньше угла трения транспортируемого груза о внутреннюю поверхность гофрированного патрубка 3.The bolts 10 and 11 are evenly distributed around the perimeter of the ring plates 8 and 9, and the heads of the bolts 10 and 11 are made in the form of eyes 14 and 15. Links to the round link chains 16 are attached to each pair of eyes 14 and 15. The length of each chain 16 in its tensioned state is selected from the condition of ensuring the strength of the corrugated pipe 3 when it is bent. Moreover, the maximum angle α of inclination of the generatrix of the corrugated pipe 3 to its longitudinal axis 17 is adopted less than the friction angle of the transported cargo on the inner surface of the corrugated pipe 3.

Соединение фланцев стыковочных узлов может быть осуществлено не болтами 10 (11) с гайками 12 (13), а штырями 18 с клиньями 19, размещенными в щелевых отверстиях 20 штырей 18.The connection of the flanges of the docking nodes can be carried out not with bolts 10 (11) with nuts 12 (13), but with pins 18 with wedges 19 located in the slotted holes 20 of pins 18.

Изгибающийся трубопровод действует следующим образом. При гидромеханизированной разработке подводного месторождения (например, конкреций с шельфа Балтийского моря) при перемещении добычного агрегата и базового судна (не показаны) происходит изгиб трассы трубопровода. Это обеспечивается за счет деформации (изгиба) гофрированных патрубков 3. При максимальном изгибе или растяжении патрубка 3 круглозвенные цепи 16 растягиваются, воспринимая продольные усилия в трубопроводе. Благодаря этому патрубки 3 воспринимают лишь предельно допустимые растягивающие усилия из условия обеспечения их прочности.A bending pipeline operates as follows. During hydromechanized development of an underwater field (for example, nodules from the Baltic Sea shelf), when moving a production unit and a base vessel (not shown), the pipeline route bends. This is ensured by deformation (bending) of the corrugated pipes 3. With a maximum bending or stretching of the pipe 3, the round link chains 16 are stretched, perceiving longitudinal forces in the pipeline. Due to this, the nozzles 3 perceive only the maximum allowable tensile forces from the condition of ensuring their strength.

При максимальном изгибе трубопровода с разворотом отрезков труб 1 относительно друг друга благодаря ограничению величины углa образующей патрубка 3 к его оси 17 не происходит забивания складок патрубка 3 частицами транспортируемого груза.At the maximum bend of the pipeline with a turn of the pipe segments 1 relative to each other due to the limitation of the angle of the generatrix of the pipe 3 to its axis 17, clogging of the pipe 3 folds by particles of the transported cargo does not occur.

Соединение фланцев стыковочных узлов с помощью штырей 18 и клиньев 19 упрощает монтажные и ремонтные работы.The connection of the flanges of the docking nodes with the help of pins 18 and wedges 19 simplifies installation and repair work.

Отличительные признаки изобретения позволяют упростить конструкцию стыковочных узлов и снизить их стоимость, обеспечить герметичность стыковочных узлов с повышением надежности и экономичности системы гидротранспорта.Distinctive features of the invention allow to simplify the design of the docking nodes and reduce their cost, to ensure the integrity of the docking nodes with increased reliability and efficiency of the hydraulic system.

Claims

1. A bending pressure pipe, including pipe segments interconnected by docking nodes that allow bending of the pipe in different planes, characterized in that the docking nodes are made in the form of corrugated elastic pipes of a wavy profile, while the ends of the elastic pipe are made in the form of flanges installed with the possibility of interacting with the flanges of adjacent pipe segments and pressing ring pads thereto, moreover, the ring pads on the side of the elastic pipe are connected between a round link chains, arranged uniformly along the perimeter of each annular lining, and the length of round-link chains taut selected in consideration of the maximum tensile strength of the elastic tube.

2. The pressure pipeline according to claim 1, characterized in that the bolt heads of the flange connections are made in the form of eyes, to which the links of the round link chains are connected.

3. The pressure pipe according to claim 1, characterized in that the flanges of the elastic pipe and the flanges of adjacent pipe sections are connected by means of pins with wedges.