RU2575493C2 - Device and method for squeezing long elements, system of long elements composed of said device or by method, and laying vessel exploiting said device or method - Google Patents
Device and method for squeezing long elements, system of long elements composed of said device or by method, and laying vessel exploiting said device or method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575493C2 RU2575493C2 RU2013156277/06A RU2013156277A RU2575493C2 RU 2575493 C2 RU2575493 C2 RU 2575493C2 RU 2013156277/06 A RU2013156277/06 A RU 2013156277/06A RU 2013156277 A RU2013156277 A RU 2013156277A RU 2575493 C2 RU2575493 C2 RU 2575493C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clamp
- parts
- jaws
- clamping
- extended elements
- Prior art date
Links
- 210000001847 Jaw Anatomy 0.000 claims abstract description 68
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 19
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 description 21
- 238000011068 load Methods 0.000 description 19
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 210000002832 Shoulder Anatomy 0.000 description 3
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 3
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 3
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- LCJRHAPPMIUHLH-UHFFFAOYSA-N 1-$l^{1}-azanylhexan-1-one Chemical compound [CH]CCCCC([N])=O LCJRHAPPMIUHLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000001307 Myosotis scorpioides Species 0.000 description 1
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 description 1
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- BLJRIMJGRPQVNF-JTQLQIEISA-N Timolol Chemical compound CC(C)(C)NC[C@H](O)COC1=NSN=C1N1CCOCC1 BLJRIMJGRPQVNF-JTQLQIEISA-N 0.000 description 1
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000011528 polyamide (building material) Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к системам для соединения по меньшей мере двух параллельных труб, кабелей или других протяженных элементов при выполнении морских работ, например с размещением одного элемента на другом (piggyback) при укладке труб. Изобретение раскрывает соединительные устройства и приспособления и способы для установки таких соединительных устройств к трубам, кабелям или другим протяженным элементам и между ними и между ними.The present invention relates to systems for connecting at least two parallel pipes, cables or other extended elements when performing offshore operations, for example, placing one element on the other (piggyback) when laying pipes. The invention discloses connecting devices and devices and methods for installing such connecting devices to pipes, cables or other extended elements and between them and between them.
Обычно, требуется установка по меньшей мере двух протяженных элементов вдоль одного подводного маршрута, например, первой трубы большого диаметра для транспортировки углеводородов и второй трубы меньшего диаметра для транспортировки воды, газа или химикатов, используемых для добычи углеводородов.Typically, the installation of at least two extended elements along one underwater route, for example, a first pipe of large diameter for transporting hydrocarbons and a second pipe of smaller diameter for transporting water, gas or chemicals used for the production of hydrocarbons, is required.
Хотя в настоящем описании в качестве примера будут использованы трубы, элемент не обязательно является трубой для транспортировки текучих сред, а может представлять собой кабель для транспортировки электроэнергии или кабель передачи данных. Второй элемент обычно имеет намного меньший диаметр (обычно <20 см), относительно первого элемента, однако разница в размерах элементов не существенна для изобретения в широком смысле.Although pipes will be used as an example in the present description, the element is not necessarily a pipe for transporting fluids, but may be a cable for transporting electricity or a data cable. The second element usually has a much smaller diameter (usually <20 cm) relative to the first element, however, the difference in the sizes of the elements is not essential for the invention in a broad sense.
При необходимости сборки элементов, таких как трубы или кабели, по одному маршруту, целесообразна одновременная установка этих элементов. Такая сборка обычно обеспечивается посредством технологии размещения одного элемента на другом, в которой по меньшей мере один второй элемент прикреплен посредством последовательно расположенных зажимов к первому элементу на трубоукладочном судне, а затем элементы параллельно спускают вместе по направлению к морскому дну.If it is necessary to assemble elements, such as pipes or cables, along one route, it is advisable to install these elements simultaneously. Such an assembly is usually provided by the technology of placing one element on another, in which at least one second element is attached by means of sequentially arranged clamps to the first element on the pipe-laying vessel, and then the elements are lowered together in parallel towards the seabed.
Установка трубопровода с обеспечением размещения одного элемента на другом обычно включает размотку второй трубы на трубоукладочном судне. Первая труба может также быть размотанной в конфигурации укладки труб с барабана, хотя эта операция может быть осуществлена на трубоукладочном судне, например, при S-образной укладке труб.The installation of the pipeline with the provision of placing one element on another usually involves unwinding the second pipe on the pipe-laying vessel. The first pipe may also be unwound in a pipe-laying configuration from a drum, although this operation may be carried out on a pipe-laying vessel, for example, with an S-shaped pipe-laying.
Обычное судно 10 для укладки с барабана, схематически изображенное на фиг. 1, содержит барабан 12 для хранения и развертывания, используемый для развертывания первой трубы 14, а также содержит регулируемую укладочную аппарель 16, выполненную с возможностью развертывания различных изделий под различными углами укладки, которые могут варьироваться, приблизительно, от 20° до 90° до горизонтального угла. Угол наклона укладочной аппарели 16 определен глубиной воды, в которую укладывают трубопровод, и характеристиками трубопровода, такими как его диаметр и жесткость.A conventional
Укладочная аппарель 16 после барабана 12 в технологической цепочке последовательно содержит направляющий желоб 18 для направления первой трубы 14; трубоправильный механизм 20 для выпрямления первой трубы 14; механизм 22 натяжения гусеничного типа для захвата первой трубы 14 между отдельными гусеницами; и зажим 24 удержания для зажимания первой трубы 14 при освобождении первой трубы 14 механизмом 22 натяжения. Зажим, выполненный с возможностью перемещения, может быть использован вместо механизма 22 натяжения гусеничного типа; в этом описании отсылки к механизму натяжения также включают выполненный с возможностью перемещения зажим, за исключением случаев, в которых по контексту подразумевается обратное.The
Как показано на фиг. 2 судно 10 может содержать барабан 26 для обеспечения размещения одного элемента на другом, используемый для развертывания второго элемента, например, второй трубы 28 с первой трубой 14 при функционировании в режиме размещения одного элемента на другом. В этом режиме, желоб 30 для размещения одного элемента на другом выполнен с возможностью направления второй трубы 28, а вторую трубу 28 выравнивают с первой трубой 14 для обеспечения параллельного расположения второй трубы 28 относительно первой трубы 14 после механизма 22 натяжения в технологической цепочке. Таким образом, обеспечивается расположение второй трубы 28 непосредственно над продольной центровой линией первой трубы 14 или, при вертикальном расположении первой трубы 14, непосредственно за продольной центровой линией первой трубы 14. Вторая труба 28 затем готова к зажатию к первой трубе 14 на рабочей площадке в навесе 32 на укладочной аппарели 16 между механизмом 22 натяжения и зажимом 24 удержания.As shown in FIG. 2, the
При эксплуатации, может быть использован дополнительный трубоправильный механизм для второй трубы 28, расположенной после желоба 30 в технологической цепочке, не показанный на фиг. 2 для упрощения. Дополнительно, вторая труба 28 может проходить через дополнительный механизм натяжения, хотя такой механизм натяжения не обязателен и упущен для упрощения.In operation, an additional tube straightening mechanism may be used for the
В известной конфигурации с параллельным размещением одного элемента на другом вторая труба 28 полностью обмотана вокруг механизма 22 натяжения до выравнивания с первой трубой. В результате этого создается трудность в выравнивании второй трубы 28 без перегибания или необходимости дополнительного выпрямления, за исключением случаев, когда под механизмом 22 натяжения имеется значительное и неблагоприятное пространство. Тяжелый механизм 22 натяжения должен быть собран как можно ниже на укладочной аппарели 16 для способствования устойчивости судна 10.In a known configuration with parallel arrangement of one element on another, the
В патенте США No. 5975802 Уиллиса (Патентообладатель: компания Stolt Comex Seaway) подробно раскрыта известная конфигурация с параллельным с размещением одного элемента на другом, включая отношения между путями первой трубы и второй трубы при их прохождении через соответствующие желоба и соединении для зажимания. В примере, указанном в патенте США No. 5975802, первая труба собрана на трубоукладочном судне, а вторая труба размотана с барабана, хотя, специалисту будет понятно, что обе трубы могут быть намотаны при наличии дополнительного барабана для хранения и развертывания для первой трубы, в соответствии с фиг. 2. Содержание патенте США No. 5975802 полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки в качестве уровня техники изобретения.U.S. Pat. 5975802 Willis (Patentee: Stolt Comex Seaway) disclosed in detail a known configuration in parallel with the placement of one element on another, including the relationship between the paths of the first pipe and the second pipe when they pass through the corresponding grooves and the clamping connection. In the example of US Pat. 5975802, the first pipe is assembled on a pipe-laying vessel, and the second pipe is unwound from the drum, although it will be understood by one of ordinary skill in the art that both pipes can be wound with an additional storage and deployment drum for the first pipe, in accordance with FIG. 2. Contents of US Pat. 5975802 is fully incorporated into the present application by reference as a prior art of the invention.
Известный зажим 34 для размещения одного элемента на другом, изображенный на фиг. 3, содержит трапециевидный седлообразный фиксатор 36, изготовленный из резины или полиуретана, между первой трубой 14 и второй трубой 28. Фиксатор 36 имеет вогнутую нижнюю поверхность для соответствия изгибу поперечного сечения первой трубы 14 и отверстие для окружения и удержания второй трубы 28. Фиксатор 36 образован из двух частей, которые при совмещении образуют отверстие и окружают вторую трубу 28.The known
При эксплуатации, две части фиксатора 36 устанавливают вокруг второй трубы 28 для удержания второй трубы 28 в отверстии. Фиксатор 36, которым обеспечено удержание второй трубы 28, затем прикрепляют к первой трубе 14 посредством натянутых параллельных окружных лямок 38, охватывающих первую трубу 14 и фиксатор 36. Лямки 38 обеспечивают удержание двух частей фиксатора 36 вместе, при этом удерживая вторую трубу 28 параллельно и на незначительном расстоянии от первой трубы 14.During operation, two parts of the
К зажиму 34 предъявляются высокие требования. Фиксатор 36 и лямки 38 должны выдерживать нагрузки спуска трубопровода с трубоукладочного судна 10 по направлению к морскому дну. Фиксатор 36 и лямки 38 должны выдерживать нагрузку при вытягивании второй трубы 28 с барабана 26 для размещения одного элемента на другом при отсутствии дополнительного механизма натяжения.Clamp 34 has high demands. The
Затем и впоследствии, фиксатор 36 и лямки 38 должны продолжать удерживать вторую трубу 28 на первой трубе 14 на протяжении срока эксплуатации трубопровода, который обычно составляет по меньшей мере 20 лет, без значительного перемещения между трубами 14, 28 относительно друг друга.Then and subsequently, the
При выполнении операций размещения одного элемента на другом на трубоукладочном судне 10, таком как схематически изображенное на фиг. 2 или подробно описанное в патентной заявке США No. 5975802, требуется ручное вмешательство возле труб 14, 28 на укладочной аппарели 16 на участке, расположенном после механизма натяжения 22 в технологической цепочке, для расположения, выравнивания и зажатия труб 14, 28 вручную. В частности, последовательно расположенные зажимы 34 должны быть собраны и установлены на трубы 14, 28 рабочими в ограниченном пространстве на укладочной аппарели 16, которая расположена под крутым углом и подвергнута качке при перемещении трубоукладочного судна 10 на волнах. В целях безопасности и точности необходимо уменьшить линейную скорость движения труб 14, 28 относительно судна 10 при осуществлении процесса установки зажима, периодически полностью останавливать перемещение при укладке труб.When performing operations of placing one element on another on a pipe-
Осуществление операций для размещения одного элемента на другом, таким образом, требует больших трудозатрат и неэффективно не только с точки зрения затрат на труд, но и с точки зрения времени использования судна, которое обычно стоит около 300,000 долл. США в день. Норма укладки труб в режиме размещения одного элемента на другом может составлять меньше, чем 500 м в час, и, вероятно, 300-400 м в час. Это составляет меньше половины обычной скорости укладки трубопровода с барабана без расположения одного элемента над другим и, следовательно в целом удваивает время использования судна, в результате чего значительно увеличивает затраты на судно при укладке труб. Кроме этого, очевидно, что если трубоукладочное судно используется на протяжении, например, четырех дней, вместо двух дней, столкновение с погодными условиями, которые могут прервать операцию укладки труб или привести к ее временной остановке, что также приведет к потенциально значительному увеличению во времени и затратах.Performing operations to place one element on another, therefore, requires a lot of labor and is inefficient not only in terms of labor costs, but also in terms of time of use of the vessel, which usually costs about 300,000 US dollars per day. The pipe laying rate in the mode of placing one element on another can be less than 500 m per hour, and probably 300-400 m per hour. This is less than half the normal speed of laying a pipeline from a drum without having one element on top of another and, therefore, generally doubles the time of use of the vessel, resulting in a significant increase in the cost of the vessel when laying pipes. In addition, it is obvious that if a pipe-laying vessel is used for, for example, four days, instead of two days, a collision with weather conditions that can interrupt the pipe-laying operation or cause it to stop temporarily, which will also lead to a potentially significant increase in time and costs.
При увеличении скорости укладки труб в режиме размещения одного элемента на другом до обычной скорости укладки труб в обычном режиме, экономия средств была бы очень значительной. Разумеется, экономия непременно должна быть достигнута без угрозы безопасности.If you increase the speed of laying pipes in the mode of placing one element on another to the usual speed of laying pipes in normal mode, the cost savings would be very significant. Of course, savings must certainly be achieved without a threat to security.
Настоящее изобретение разработано с учетом вышеуказанного уровня техники.The present invention has been developed in view of the above prior art.
Изобретение содержит закрепление двух разъемных накладок для размещения одного элемента на другом на первом и втором элементе для зажатия двух элементов вместе. Накладки закреплены посредством зубцов, выполненных с возможностью взаимодействия с противоположными отверстиями в соответствующих накладках при соединении накладок.The invention comprises securing two detachable pads for placing one element on another on the first and second element for clamping two elements together. The pads are fixed by means of teeth made with the possibility of interaction with opposite holes in the respective pads when connecting pads.
Таким образом, изобретение относится к устройству для зажимания протяженных элементов в конфигурации с размещением одного элемента на другом при подводной укладке элементов, содержащему противоположные губки, выполненные с возможностью возвратно-поступательного перемещения, для сжатия частей зажима вместе вокруг протяженных элементов для сборки зажима для размещения одного элемента на другом, обеспечивающего приложение усилий зажима к протяженным элементам.Thus, the invention relates to a device for clamping extended elements in a configuration with one element placed on another during underwater laying of elements, containing opposite jaws made with the possibility of reciprocating movement to compress parts of the clamp together around the extended elements for assembling the clamp to accommodate one element on another, providing the application of clamping forces to the extended elements.
Каждая губка, предпочтительно, имеет полость для размещения соответствующей части зажима. Полость может иметь по меньшей мере две прижимные поверхности для обеспечения приложения усилия сборки к отдельным участкам части зажима в полости. Предпочтительно, прижимные поверхности проходят в целом перпендикулярно относительно возвратно-поступательного направления губок. Предпочтительно, полости образованы между прижимными поверхностями для обеспечения свободного пространства для возможности прогиба наружу частей зажима, обеспечивающих приложение усилий зажима к протяженным элементам.Each sponge preferably has a cavity to accommodate the corresponding part of the clamp. The cavity may have at least two clamping surfaces to ensure application of the assembly force to individual sections of the clamp portion in the cavity. Preferably, the pressing surfaces extend generally perpendicular to the reciprocating direction of the jaws. Preferably, cavities are formed between the clamping surfaces to provide free space for allowing the clamping parts to bend outward to provide clamping forces to the extended members.
Предпочтительно, полость имеет удерживающие конструкции, выполненные с возможностью взаимодействия с соответствующими удерживающими конструкциями частей зажима, при этом удерживающие конструкции, предпочтительно, выполнены с возможностью высвобождения по направлению в целом параллельном относительно элементов.Preferably, the cavity has holding structures configured to interact with respective holding structures of the clamp parts, while holding structures are preferably configured to release in a direction generally parallel to the elements.
Так как протяженные элементы выполнены с возможностью перемещения в продольном направлении относительно устройства в направлении спуска во время зажима, стороны полости, предпочтительно, открыты для обеспечения возможности выведения собранного зажима из губок с протяженными элементами в направлении спуска. Предпочтительно наличие по меньшей мере одной удерживающей собачки для удержания части зажима в полости до тех пор, пока часть зажима не будет собрана в зажим. Удерживающая собачка может быть, например, поджата в положение удержания для удержания части зажима в полости и может быть выполнена с возможностью перемещения против этого поджатия, в положение высвобождения для высвобождения части зажима из полости.Since the extended elements are movable in the longitudinal direction relative to the device in the downward direction during the clamping, the sides of the cavity are preferably open to allow the assembled clamp to be pulled out of the jaws with the extended elements in the downward direction. Preferably, at least one holding dog is present to hold part of the clamp in the cavity until part of the clamp is assembled into the clamp. The holding dog may, for example, be pushed into the holding position to hold part of the clamp in the cavity, and may be adapted to move against this compression in the release position to release part of the clamp from the cavity.
Так как каждая часть зажима имеет по меньшей мере две в целом параллельных разнесенных выемки, выполненные имеющими форму для обеспечения частичного прохождения вокруг соответствующих протяженных элементов, предпочтительно, устройство выполнено с возможностью приложения усилия сборки к одной стороне выемки, а затем к другой стороне выемки.Since each part of the clamp has at least two generally parallel spaced recesses made to have a shape to allow partial passage around the respective elongated elements, it is preferred that the device is configured to apply assembly force to one side of the recess and then to the other side of the recess.
Устройство может также содержать затягивающее устройство, расположенное после губок в технологической цепочке для выполнения более плотным взаимодействия частей зажима, изначально собранных посредством губок. Затягивающее устройство, предпочтительно, выполнено с возможностью приложения затягивающего усилия между выемками. Предпочтительно, затягивающее устройство содержит сужение, через которое проходит по меньшей мере участок зажима после выведения зажима из губок, при этом сужение определено прижимными роликами, между которыми обеспечивается расположение по меньшей мере участка зажима после выведения из губок.The device may also contain a tightening device located after the jaws in the processing chain to make the interaction of the clamp parts originally assembled by means of jaws more tight. The tightening device is preferably configured to apply a tightening force between the recesses. Preferably, the tightening device comprises a constriction through which at least a portion of the clamp extends after removing the clamp from the jaws, wherein the constriction is determined by pressure rollers between which at least a portion of the clamp is secured after being removed from the sponges.
Так как протяженные элементы выполнены с возможностью перемещения в продольном направлении относительно устройства в направлении спуска, губки, предпочтительно, опираются на несущее устройство, выполненное с возможностью перемещения в направлении спуска во время зажима. Несущее устройство выполнено с возможностью возвратно-поступательного перемещения при зацепляющем ходе в направлении спуска во время зажима, а при обратном ходе - в направлении, противоположном направлению спуска, после зажима. Дополнительно, губки, предпочтительно, выполнены с возможностью перемещения в направлении спуска относительно несущего устройства при перемещении несущего устройства в направлении спуска во время зажима. В этом случае, губки выполнены с возможностью перемещения друг к другу на сходящихся траекториях при перемещении в направлении спуска относительно несущего устройства. Дополнительно, губки могут быть выполнены с возможностью перемещения друг к другу посредством наклонного элемента, выполненного с возможностью перемещения в продольном направлении относительно несущего устройства, или посредством приводов, выполненных с возможностью функционирования между несущим устройством и губками.Since the elongated elements are movable in the longitudinal direction relative to the device in the downward direction, the jaws are preferably supported by a support device configured to move in the downward direction during the clamping. The supporting device is arranged to reciprocate during an engaging stroke in the direction of descent during clamping, and in the reverse direction, in the direction opposite to the direction of descent, after clamping. Additionally, the jaws are preferably movable in the lowering direction relative to the carrier while moving the carrier in the lowering direction during clamping. In this case, the jaws are arranged to move towards each other on convergent paths when moving in the direction of descent relative to the carrier device. Additionally, the jaws may be arranged to move towards each other by means of an inclined element configured to move in the longitudinal direction relative to the carrier device, or by means of actuators configured to function between the carrier device and the jaws.
Изобретением также предоставлен способ зажима протяженных элементов в конфигурации с параллельным размещением одного элемента на другом при подводной укладке элементов, включающий сжатие множества частей зажима вокруг протяженных элементов для сборки зажима для размещения одного элемента на другом, обеспечивающего приложение усилий зажима к протяженным элементам.The invention also provides a method of clamping extended elements in a configuration with parallel placement of one element on another during underwater stacking of elements, comprising compressing a plurality of parts of the clamp around the extended elements to assemble the clamp to place one element on another, providing a clamping force to the extended elements.
Приложение усилия сборки может быть обеспечено локально к частям зажима на различных участках частей зажимов в различное время. Например, при наличии в каждой части зажима по меньшей мере двух в целом параллельных разнесенных выемок, выполненные имеющими форму для обеспечения частичного прохождения вокруг соответствующих протяженных элементов, способ может включать приложение усилия сборки к одной стороне выемки, а затем к другой стороне выемки. Приложение усилия сборки может быть обеспечено вне выемок для сжатия концов частей зажима, с одновременным обеспечением центрального изгиба частей зажима при зажатии протяженных элементов, а затем приложение усилия между выемками для сжимания центральных участков частей зажима вместе для выполнения более плотным зажатия протяженных элементов.The application of assembly effort can be provided locally to the clamp parts at different parts of the clamp parts at different times. For example, if there is at least two generally parallel spaced indentations in each part of the clamp, configured to provide partial passage around respective elongated elements, the method may include applying assembly force to one side of the recess and then to the other side of the recess. The application of the assembly force can be provided outside the recesses for compressing the ends of the clamp parts, while simultaneously ensuring the central bending of the clamp parts when clamping the extended elements, and then the application of force between the recesses to compress the central portions of the clamp parts together to make the extended elements more tightly clamped.
Части зажима могут быть выполнены с возможностью перемещения с протяженными элементами в направлении спуска при сжатии их вместе вокруг протяженных элементов.The parts of the clamp can be made with the possibility of moving with extended elements in the direction of descent while compressing them together around the extended elements.
Для описания уровня техники была сделана ссылка на фиг. 1-3 сопровождающих чертежей, на которых:Reference has been made to FIG. 1-3 accompanying drawings, in which:
Фиг. 1 - схематический вид сбоку обычного судна для укладки с барабана;FIG. 1 is a schematic side view of a conventional ship for laying from a drum;
Фиг. 2 - схематический вид сбоку судна для укладки с барабана, приспособленного для укладки труб с размещением одного элемента на другом; иFIG. 2 is a schematic side view of a vessel for laying from a drum adapted for laying pipes with one element on top of another; and
Фиг. 3 - перспективный вид первой и второй труб, соединенных посредством фиксатора и лямок, в соответствии с известным уровнем техники.FIG. 3 is a perspective view of the first and second pipes connected by a latch and straps, in accordance with the prior art.
Для более понятного описания изобретения будет сделана ссылка посредством примера на остальные чертежи, на которых:For a more clear description of the invention, reference will be made by way of example to the remaining drawings, in which:
Фиг. 4 - перспективный вид пары частей фиксатора для размещения одного элемента на другом в соответствии с первым вариантом реализации изобретения;FIG. 4 is a perspective view of a pair of retainer parts for placing one element on another in accordance with a first embodiment of the invention;
Фиг. 5 - вид сбоку одной из частей по фиг. 4;FIG. 5 is a side view of one of the parts of FIG. four;
Фиг. 6 - вид спереди одной из частей по фиг. 5;FIG. 6 is a front view of one of the parts of FIG. 5;
Фиг. 7 - перспективный вид пары частей фиксатора для размещения одного элемента на другом в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения;FIG. 7 is a perspective view of a pair of retainer parts for placing one element on another in accordance with a second embodiment of the invention;
Фиг. 8 - перспективный вид фиксаторов для размещения одного элемента на другом в соответствии с первым вариантом реализации изобретения в сборе и при эксплуатации на трубах с размещением одного элемента на другом;FIG. 8 is a perspective view of the latches for placing one element on another in accordance with the first embodiment of the invention assembled and when operating on pipes with the placement of one element on another;
Фиг. 9 - вид сзади одного из фиксаторов для размещения одного элемента на другом по фиг. 8 при эксплуатации на трубах с размещением одного элемента на другом;FIG. 9 is a rear view of one of the latches for placing one element on another in FIG. 8 when operating on pipes with the placement of one element on another;
Фиг. 10-14 - виды сбоку вариантов зубца, которые могут быть использованы в частях, изображенных на фиг. 4-9;FIG. 10-14 are side views of tooth variants that can be used in the parts shown in FIG. 4-9;
Фиг. 15-17 - перспективные виды операций тестирования зажатия, с использованием прототипов фиксаторов для размещения одного элемента на другом в соответствии с изобретением;FIG. 15-17 are perspective views of clamping testing operations using prototype clamps to place one element on another in accordance with the invention;
Фиг. 18a - 18d частичные схематические виды сбоку устройства в соответствии с изобретением для применения фиксаторов для размещения одного элемента на другом в соответствии с изобретением к первой и второй трубам, на котором изображена последовательность операций устройства;FIG. 18a to 18d are partial schematic side views of a device in accordance with the invention for applying clips to place one element on another in accordance with the invention to first and second pipes, which depicts a sequence of operations of the device;
Фиг. 19 и 20 - схематические виды в поперечном сечении, на которых изображены два операционных этапа устройства, изображенного на фиг. 18a - 18d;FIG. 19 and 20 are schematic cross-sectional views showing two operational steps of the device of FIG. 18a to 18d;
Фиг. 21 - схематический вид сбоку альтернативного устройства в соответствии с изобретением для применения фиксаторов для размещения одного элемента на другом в соответствии с изобретением к первой и второй трубам; иFIG. 21 is a schematic side view of an alternative device in accordance with the invention for applying clips to place one element on another in accordance with the invention to the first and second pipes; and
Фиг. 22 и 23 - схематические перспективные виды альтернативных устройств в соответствии с изобретением для применения фиксаторов для размещения одного элемента на другом в соответствии с изобретением к первой и второй трубам.FIG. 22 and 23 are schematic perspective views of alternative devices in accordance with the invention for applying clips to place one element on another in accordance with the invention to the first and second pipes.
Ссылка также делается на прилагаемую таблицу 1, на которой указаны нагрузки вталкивания и вытягивания для различных профилей зубов во время тестирования при посадке с натягом в отверстиях, образованных в тестовых «шайбах», изготовленных из нейлона 6,6.Reference is also made to the attached table 1, which shows the forces of pushing and pulling for different tooth profiles during testing when fitting with an interference fit in the holes formed in the test "washers" made of nylon 6,6.
В соответствии с фиг. 4 чертежей, фиксатор 40 для размещения одного элемента на другом в соответствии с первым вариантом реализации изобретения содержит накладки, имеющие форму двух идентичных частей 42. Части 42 соединены лицевой стороной друг к другу относительно центральной делящей пополам продольной плоскости симметрии. В результате этого образован фиксатор 40, имеющий поперечное сечение в форме цифры 8, которым окружены и размещены первый и второй элементы, такие как трубы в соответствии со следующим описанием.In accordance with FIG. 4 of the drawings, the
В соответствии с фиг. 5 и 6, на которых изображена одна из частей 42, внутренняя сторона части 42 имеет две в целом полуцилиндрические выемки, оси кривизны которых параллельны друг другу, а именно, большая первая выемка 44 и меньшая вторая выемка 46. Выемки 44, 46 отделены посредством центральной в целом продолговатой поверхности 48, образованной в целом на центральной делящей пополам продольной плоскости. Две другие продолговатые поверхности 50, 52 образованы в целом в этой же плоскости на противоположных концах части 42, при этом нижняя поверхность 50 образована за пределами первой выемки 44, а верхняя поверхность 52 образована за пределами второй выемки 46. Оси кривизны выемок 44, 46 параллельны и незначительно выходят за пределы центральной делящей пополам продольной плоскости.In accordance with FIG. 5 and 6, which depict one of the
В соответствии с фиг. 9 радиусы кривизны первой и второй выемок 44, 46 подобраны для соответствия внешним радиусам первой и второй труб 14, 28. При подборе радиусов кривизны, может быть обеспечен допуск на прогиб части 42 при сборке фиксатора 40, так как стенки выемок 44, 46 обеспечат упругое воздействие на первую и вторую трубы 14, 28 для обеспечения приложения к ним нагрузок зажима.In accordance with FIG. 9, the radii of curvature of the first and
Каждая поверхность 48, 50, 52 части 42 имеет отходящий продольно зубец 54, перпендикулярно выступающий от поверхностей 48, 50, 52. Зубец 54 расположен на расстоянии от сквозного отверстия 56, образованного в поверхностях 48, 50, 52, в продольном направлении. Отверстие 56 и зубец 54 расположены симметрично относительно продольного центра поверхностей 48, 50, 52. Зубцы 54 и отверстия 56 расположены для выравнивания зубцов 54 каждой части 42 с отверстиями 56 противоположной части 42 при выравнивании поверхностей двух частей 42 для сборки фиксатора 40. Зубцы 54, таким образом, размещены в противоположных отверстиях 56 при сжатии частей 42 вместе вокруг первой и второй труб 14, 28 или других элементов, для образования фиксатора 40, имеющего поперечное сечение в форме цифры 8.Each
Части 42 изготовлены из литой или формованной под давлением пластической массы, такой как полиамид или полиуретан, а зубцы 54 изготовлены из стали, хотя использование других материалов также возможно. Часть 42 может быть формована вокруг зубцов 54 посредством формования со вставкой или внешнего формования, или зубцы 54 могут быть введены во взаимодействие с установочными отверстиями 58, образованными в предварительно формованной части 42. Между зубцами 54 и установочными отверстиями 58 может быть обеспечено, например, резьбовое взаимодействие. Альтернативно, между зубцами 54 и установочными отверстиями 58 может быть обеспечена посадка с натягом, прочность которой может быть увеличена посредством обеспечения ребристости, резьбы или другой текстуры на корневом участке зубца 54, выполненного с возможностью размещения в установочном отверстии 58.
В соответствии с фиг. 4 в этом варианте реализации изобретения внешняя сторона каждой части 42 имеет сформированные заодно целое на расстоянии друг от друга в продольном направлении ребра 60, которые расположены в параллельных плоскостях. Посредством гладких и прямых поверхностей первой и второй выемок 44, 46 нагрузка зажима распределена на изделия, выполненные с возможностью соединения посредством фиксатора 40, а участок контакта между частями 42 и изделиями максимально увеличен для обеспечения равномерного распределения контактного давления.In accordance with FIG. 4, in this embodiment, the outer side of each
В соответствии с фиг. 4 и 5 внешняя сторона каждой части 42 имеет первую выпуклую частично цилиндрическую конструкцию 62, которой образована внешняя сторона первой выемки 44. Центр радиуса кривизны первой конструкции 62 расположен на одной оси кривизны с первой выемкой 44. Нижний конец первой конструкции 62 расположен на обратной стороне нижней поверхности 50 в образованных на расстоянии друг от друга в продольном направлении участках 64 утолщения, которые соответственно имеют отверстие 56 и зубец 54, выполненный с возможностью размещения в параллельном установочном отверстии 58. Ребра 60 проходят от первой конструкции 62 между участками 64 утолщения.In accordance with FIG. 4 and 5, the outer side of each
Вторая выпуклая частично цилиндрическая конструкция 66 расположена на внешней стороне второй выемки 46. Центр радиуса кривизны второй конструкции 66 расположен на одной оси кривизны со второй выемкой 46. Каждый из образованных на расстоянии друг от друга в продольном направлении участков 68 утолщения проходит от обратной стороны центральной поверхности 48 до обратной стороны верхней поверхности 52. Один из участков 68 утолщения имеет два отверстия 56; другой имеет два зубца 54, выполненных с возможностью размещения в параллельных установочных отверстиях 58. Ребра 60 проходят от второй конструкции 62 между участками 68 утолщения.The second convex partially
Посредством ребер 60 обеспечивается затягивание частей 42 с минимальным использованием материала, при этом сохраняя возможность полезной деформации. Они также исключают после литьевое искривление частей 42. Участки 64, 68 утолщения обеспечивают дополнительную прочность в ключевой поверхности контакта частей 42 посредством зубцов 54 и отверстий 56. Участками 64, 68 утолщения обеспечено достаточное количество материала вокруг отверстий 56 под зубцы; ими также обеспечена прямая внешняя поверхность, параллельная центральной продольной плоскости фиксатора 40, что способствует приложению направленной внутрь нагрузки к частям 42 при сборке фиксатора 40.By means of the
Продольные пазы 70 образованы на верхней и нижней сторонах 72, 74 каждой части 42, при этом каждый из них проходит параллельно и на незначительном расстоянии от нижней поверхности 50 и верхней поверхности 52. Пазы 70 являются элементами удержания для удержания частей 42 в устройстве сборки до сжатия частей 42 вместе вокруг первой и второй труб 14, 28 или других элементов для сборки фиксатора 40.
На краях и углах частей 42 использованы желоба и закругления для минимизации концентраций нагрузки, а также для обеспечения подходящих заборных частей для автоматизированного управления, например, в ковшах и на роликах устройств сборки.At the edges and corners of
Во втором варианте реализации изобретения, изображенном на фиг. 7, фиксатор 76 для размещения одного элемента на другом имеет две идентичные части 78, каждая из которых имеет образованные на расстоянии друг от друга в продольном направлении ребра 80, расположенные в пределах первой выемки 82 и второй выемки 84. Первая выпуклая частично цилиндрическая конструкция 86 на внешней стороне первой выемки 82 и вторая выпуклая частично цилиндрическая конструкция 88 на внешней стороне второй выемки 84 в целом гладкие. Преимущество этого варианта заключается в улучшенном захвате изделий, соединенных посредством фиксатора 76, внутренними ребрами 80; ими усилено трение посредством увеличения зажимного давления на единицу площади и обеспечена механическая поверхность контакта посредством местного закрепления в оболочку изделий.In the second embodiment of the invention depicted in FIG. 7, the
Части 78 второго варианта реализации также имеют углубления 90 в форме кармана между участками утолщения в центральной поверхности 92 и нижней поверхности 94 для уменьшения использования материала без значительного понижения прочности. Подобное углубление 96 образовано между участками утолщения на внешней стороне нижней поверхности 94.
Другие элементы второго варианта реализации, такие как зубцы 54 и пазы 70 функционально соответствуют этим элементам первого варианта реализации; подобные элементы обозначены подобными позициями.Other elements of the second embodiment, such as
На фиг. 8 чертежей изображены части 42 первого варианта реализации сжатые вместе поверхностью к поверхности вокруг первой и второй труб 14, 28 для сборки фиксатора 40, которым соединены и отделены трубы 14, 28 в конфигурации с размещением одного элемента на другом. Части 74 второго варианта реализации функционируют сходным образом. Обеспечивается возможность непрерывного перемещения или периодической остановки труб 14, 28 при сборке фиксатора 40.In FIG. 8 of the drawings depict
Дальние концы зубцов 54 на каждой поверхности изначально расположены в отверстиях 56 в составляющих поверхностях противоположных частей 42. Затем, направленное внутрь давление, прикладываемое к плоским внешним поверхностям участков 64, 68 утолщения, обозначенное указателями P на фиг. 8, обеспечит сжатие частей 42 вместе, по мере углубления зубцов 54 в отверстия 56.The distal ends of the
В соответствии с видом в поперечном сечении фиксатора в собранном состоянии на фиг. 9 полуцилиндрическими первыми выемками 44 противоположных частей 42 образовано в целом круглое ограниченное пространство для первой трубы 14, а полуцилиндрическими вторыми выемками 46 противоположных частей 42 образовано в целом круглое ограниченное пространство для второй трубы 28. Вторая труба 28 расположена на расстоянии высоты центральной поверхности 48 от первой трубы 14.According to the cross-sectional view of the latch in the assembled state of FIG. 9, a semi-cylindrical
При полном сжатии частей 42 вместе, контакт между поверхностями 48, 50, 52 и их составляющими противоположной части 42 не обязателен. В действительности, предпочтительно незначительное отдаление по меньшей мере одной из поверхностей 48, 50, 52 после сборки, так как при полном контакте поверхностей 48, 50, 52 на обеих сторонах зажатой трубы 14, 28, не будет обеспечено приложение дополнительного усилия зажима к трубе 14, 28, зажатой между частями 42.When the
Упругость частей 42 обеспечивает плотное прилегание вокруг первой и второй труб 14, 28 и продолжительное приложение усилия зажима к трубам 14, 28. Это способствует исключению перемещения фиксатора 40 относительно труб 14, 28 на протяжении периода эксплуатации трубопровода с размещением одного элемента на другом, вдоль осевого направления труб 14, 28 или по окружности труб 14, 28. Это также способствует исключению относительного перемещения между трубами 14, 28, такого как отделение за пределы расстояния, заданного фиксатором 40.The elasticity of the
Усилие вставки и перемещение вставки могут быть легко измерены для предположения о достаточном сопротивлении отделению частей 42, что в противном случае может привести к ослаблению или неумышленной разборке фиксатора 40 вследствие выведения зубцов 54 из отверстий 56. Результаты тестов, такие как описанные далее, могут быть использованы для разработки нормы для усилия вставки и перемещения вставки, в результате чего может быть обеспечено достаточное сопротивление отделению частей 42.Insertion force and insertion movement can be easily measured to suggest sufficient resistance to separation of
После сборки, фиксатор 40 перемещают по направлению вниз посредством выброса за борт или спуска труб 14, 28 справа налево в соответствии с фиг. 8, благодаря чему обеспечивается возможность сборки следующего фиксатора 40 из других частей 42, расположенных ранее предыдущего фиксатора 40 в технологической цепочке.After assembly, the
Фиксатор в соответствии с изобретением выполнен с возможностью сборки посредством в целом автоматизированного процесса, способствующего увеличению скорости, усилия зажима и безопасности. Предпочтительно, отсутствует необходимость в окружении первой и второй труб посредством лямок, в результате чего исключена неудобная и требующая много времени операция, которую трудно автоматизировать и которая не обеспечивает прогнозируемое усилие зажима. Вместо этого, части соединены в качестве двух половинок с противоположных сторон труб и прочно собраны посредством простой операции прессовой посадки, обеспечивающей прогнозируемые и поддающиеся легкой проверке результаты.The latch in accordance with the invention is arranged to be assembled by means of a generally automated process that contributes to an increase in speed, clamping force and safety. Preferably, there is no need to surround the first and second pipes with the straps, thereby eliminating the inconvenient and time-consuming operation, which is difficult to automate and which does not provide the predicted clamping force. Instead, the parts are joined as two halves on opposite sides of the pipes and firmly assembled through a simple press fit operation that provides predictable and easy to verify results.
Рассмотрим варианты зубца в соответствии с фиг. 10-14 чертежей, на которых изображены различные профили, которые могут быть использованы для задания параметров усилий вставки и выведения.Consider the tooth variations in accordance with FIG. 10-14 drawings, which depict various profiles that can be used to set the parameters of the forces of insertion and output.
Каждый вариант 54A - 54D зубца в соответствии с фиг. 10-13 имеет три участка: корневой участок 98 на ближнем конце; сужающийся участок 100 выравнивания на дальнем конце; и стержневой участок 102, расположенный между корневым участком 98 и участком 100 выравнивания. Вариант 54E зубца в соответствии с фиг. 14 имеет только корневой участок 98 на ближнем конце и стержневой участок 102 на дальнем конце, хотя дальний конец стержневого участка 102 имеет незначительно конусообразную форму для способствования выравниванию с отверстием 56 части 42, 74.Each
Корневой участок 98 каждого зубца 54A - 54E выполнен с возможностью взаимодействия с установочным отверстием 54 части 42, 74. В соответствии с предыдущим описанием корневой участок 98 может иметь резьбу или другую текстуру; например, ребристый корневой участок 98 зубца 54E в соответствии с фиг. 14. Также, возможно формование части 42, 74 вокруг корневого участка 98, при этом участок зубца 54A - 54E будет выступать из формы.The
Сужающийся участок 100 выравнивания на дальнем конце каждого зубца 54A - 54D и конусообразный дальний конец зубца 54E способствуют размещению и выравниванию зубцов 54A - 54E в отверстиях 56 в составляющих поверхностях противоположных частей 42, 74, до сжатия частей 42, 74 посредством направленного внутрь давления, обеспечивающего углубление зубцов 54A - 54E в отверстия 56.The tapering
Зубцы 54A - 54E отличаются профилями их стержневых участков 102, которые использованы для задания параметров усилий вставки и выведения при взаимодействии с отверстиями 56 противоположных частей 42, 74.The
Стержневой участок 102 зубца 54A по фиг. 10 имеет прямую цилиндрическую поверхность для посадки с натягом в отверстии 56. Стержневые участки 102 зубцов 54B - 54E по фиг. 11-14 имеют форму или текстуру для усиления посадки с натягом в отверстии 56. Тестированием показано преимущество такой формы или текстуры, которая может быть необходима для обеспечения удовлетворительных нагрузок вытягивания.The
Каждый из стержневых участков 102 зубцов 54B и 54C по фиг. 11 и 12, соответственно, имеет ребристую, или гребенчатую поверхность, которая имеет расположенные по окружности радиально выступающие гребни, или ребра 104, равноудаленные вдоль стержневого участка 102. Каждое ребро 104 имеет обращенную в дальнем направлении наклонную поверхность 106, имеющую форму усеченного конуса, и обращенный в ближнем направлении заплечик 108, поперечный цилиндрической поверхности стержневого участка 102. Наклонная поверхность 106 наклонена под углом, номинально составляющим 30° относительно продольной оси зубца 54B, 54C, а высота каждого ребра 104 составляет, приблизительно, 0,5 мм, и образует часть диаметра всего стержня, который номинально составляет 12 мм. Предпочтительно, посредством направленности, обеспеченной наклонными поверхностями 106 и заплечиками 108, увеличены нагрузки вытягивания без соответственного увеличения нагрузок вталкивания.Each of the
Зубцы 54B и 54C отличаются шагом ребер 104, ребра 104 зубца 54B по фиг. 11 расположены с большими промежутками, чем ребра зубца 54C по фиг. 12. Например, шаг ребер 104 зубца 54B может составлять 5 мм, а шаг ребер 104 зубца 54C может составлять 3 мм.The
Стержневой участок 102 зубца 54D по фиг. 13 приведен в качестве примера резьбового профиля, в этом случае с американской трапецеидальной резьбой 110, число витков резьбы которой составляет, например, 12, 16 или 20 на один дюйм (25,4 мм). Также возможны другие резьбы и шаги, например M12 × 1.75. Стержневой участок 102 с резьбой не используют для резьбового взаимодействия с отверстием 56, а в качестве легкой в изготовлении текстуры с высокими захватными свойствами для увеличения прочности плотной посадки между зубцом 54D и отверстием 56.The
Зубец 54E по фиг. 14 имеет сходный ребристый профиль на его стержневом участке 102, аналогично зубцам 54B и 50C по фиг. 11 и 12, на этом примере шаг между ребрами 104 составляет 3 мм, аналогично шагу между ребрами зубца 54C. Корневой участок 98 зубца 54E также имеет ребристый профиль с аналогичным стержневому участку 102 шагом между ребрами 104, однако наклонные поверхности 106 и заплечики 108 ребер 104 обращены в противоположном направлении. Зубец 54E, таким образом, симметричен относительно поперечной плоскости на его продольной средней точке.The
Возможные альтернативные профили для стержневого участка 102 включают круглый стержневой профиль, арматурный профиль, имеющий спиральную или закрученную форму, и отделку с насечками. Однако, сочетание арматурного профиля и отделки с насечками нежелательно в связи с высокими нагрузками вталкивания и низкими нагрузками вытягивания.Possible alternative profiles for the
Профили зубцов 54A - 54E, изображенные на фиг. 10-14, и альтернативные профили, описанные ранее, были тестированы посредством вталкивания в и вытягивания из отверстия, образованного в цилиндрических пробных прототипах в форме шайб, имеющих круглое поперечное сечение, изготовленных из нейлона 6,6, имитирующих формованный корпус части 42, 74. Отверстие проходит по осевой сквозь шайбу и образовано по центру круглой поверхности шайбы. Шайбы, диаметр которых составляет 30 мм и 60 мм поперек круглой поверхности, были использованы при тестировании для имитации различного количества пластической массы вокруг зубца на различных участках части 42, 74. Толщина шайб, диаметр которых составляет 30 мм, равняется 50 мм, а толщина шайб, диаметр которых составляет 60 мм, равняется 60 мм.The tooth profiles 54A through 54E shown in FIG. 10-14, and the alternative profiles described previously were tested by pushing in and pulling from a hole formed in cylindrical test prototypes in the form of washers having a circular cross-section, made of nylon 6.6, simulating a molded case of
Зубцы 54A - 54E были втолкнуты в шайбы до полного взаимодействия стержневых участков 102, при этом ближние корневые участки 98 выступают из шайб. В каждом случае была зарегистрирована пиковая нагрузка вталкивания. Затем, зубцы 54A - 54E были вытянуты из шайб посредством приложения растягивающей нагрузки через из выступающих корневых участков 98. В каждом случае была зарегистрирована пиковая нагрузка вытягивания.The
Результаты этих тестов указаны в прилагаемой таблице 1. Профилями зубца с наилучшими показателями являются зубцы 54C и 54E, шаг между ребрами 104 которых составляет 3 мм в соответствии с фиг. 12 и 14 и резьбовой зубец 54D, имеющий американскую трапецеидальную резьбу 110, число витков резьбы которой составляет 20 на один дюйм (25,4 мм) в соответствии с фиг. 13. Показатели ребристого зубца 54C по фиг. 12 превосходят показатели резьбового зубца 54D по фиг. 13, однако, недостаток ребристого зубца 54C заключается в нестандартном профиле, стоимость изготовления которого может превышать стоимость изготовления стандартного резьбового профиля.The results of these tests are shown in the attached table 1. The tooth profiles with the best performance are the
Были тестированы различные альтернативы нейлона 6-6, включая акванил («Aquanyl», сополимер нейлона 6 и нейлона 12), производимый компанией Nylacast Ltd, и люкприн-дт 75D («LUCPREEN-DT 75D», полиуретановое изделие), производимый компанией LUC Group. Достоверность всех торговых марок подтверждена. Это всего лишь примеры материалов, которые имеют положительные результаты тестирования; также возможны другие материалы. Ключевыми условиями для выбора материала являются: стоимость; вес; достаточное количество материала навалом в местах сборки; чувствительность к допуску; легкость изготовления; взаимодействие с устройством сборки; и взаимодействие с трубами, или другими протяженными изделиями для зажатия в конфигурации с размещением одного элемента на другом.Various alternatives to nylon 6-6 have been tested, including aquanil (Aquanyl, a copolymer of nylon 6 and nylon 12) manufactured by Nylacast Ltd, and lucprin-dt 75D (LUCPREEN-DT 75D, a polyurethane product) manufactured by LUC Group . The validity of all trademarks is confirmed. These are just examples of materials that have positive test results; other materials are also possible. Key conditions for choosing a material are: cost; the weight; a sufficient amount of material in bulk at the assembly sites; tolerance sensitivity; ease of manufacture; interaction with the assembly device; and interaction with pipes, or other extended products for clamping in a configuration with the placement of one element on another.
На фиг. 15-17 чертежей изображены процедуры тестирования зажатия с использованием прототипы частей 112 в соответствии с изобретением. Прототипы частей 112 изготовлены посредством фрезеровки, а не формования, из нейлона 6,6 и не имеют затягивающих ребер 60, 80, присутствующих в предыдущих вариантах реализации. Дополнительно, первая и вторая трубы 14, 28 расположены бок о бок в целях тестирования, хотя в соответствии с описанием во введении вторая труба 28 расположены в целом непосредственно над и/или за первой трубой 14 при эксплуатации.In FIG. 15-17 of the drawings depict clamping testing procedures using prototypes of
В соответствии с фиг. 15-17 первая и вторая трубы 14, 28 проходят параллельно через круговую жесткую раму 114. Нижняя часть 112 расположена передним участком вверх и каждым концом опирается на несущие разделители 116 на нижнем участке рамы 114. Разнесенные трубы 14, 28 размещены в соответствующих первой и второй выемках 44, 46 нижней части 112.In accordance with FIG. 15-17, the first and
Верхняя часть 112 расположена передним участком вниз над нижней частью 112. Первая и вторая выемки 44, 46 верхней части 112 расположены сверху первой и второй труб 14, 28, соответственно. Зубцы 54 каждой части 112 размещены в противоположных отверстиях 56 другой части 112.The
Пара гидродомкратов 118, грузоподъемность каждого из которых номинально составляет 10 т, выполненных с возможностью воздействия на нижнюю сторону поперечного элемента 120 рамы 114, обеспечивает приложение нагрузки к верхней части 112 посредством стальных пластин 122. В результате этого обеспечивается введение верхней части 112 в более плотное взаимодействие с нижней частью 112 при углублении зубцов 54 в отверстия 56, и последующее зажатие трубы 14, 28 между частями 112. Домкраты 118 и пластины 122 выполнены с возможностью латерального перемещения вдоль нижней стороны поперечного элемента 120 для обеспечения приложения локализированных усилий к различным участкам верхней части 112.A pair of
На фиг. 15 изображено локальное приложение усилия одним из домкратов 118 к концу верхней части 112, расположенного вне второй выемки 46 верхней части 112. Этим обеспечено приложение сжимающей нагрузки на одной оси с противоположными верхними поверхностями 52 частей 112. Другим домкратом 118 обеспечено одновременное локальное приложение усилия к другому концу верхней части 112, расположенного вне первой выемки 44 верхней части 112. Этим обеспечено приложение сжимающей нагрузки на одной оси с противоположными нижними поверхностями 50 частей 112.In FIG. 15 shows the local application of force by one of the
В отличие от этого, на фиг. 16 изображен упомянутый ранее домкрат 118 и его пластина 122, перемещенные для локальное приложения усилия к центральному участку верхней части 112, в пределах ее второй выемки 46. Этим обеспечено приложение сжимающей нагрузки на одной оси с противоположными центральными поверхностями 48 частей 112 между их первыми и вторыми выемками 44, 46.In contrast, in FIG. 16 shows the
На фиг. 17 изображена дополнительная возможность приложения сжимающей нагрузки одновременно ко всем троим противоположным парам поверхностей частей 112, а именно, центральной, нижней и верхней поверхностям 48, 50, 52. Это обеспечено посредством использования широкой пластины 124 под одним из домкратов 118 для охвата второй выемки 46 верхней части 112 и, таким образом, для распределения нагрузки, прикладываемой домкратом 118, между центральной и верхней поверхностями 48, 52. Сходным образом, другим домкратом 118 обеспечено локальное приложение усилия к другому концу верхней части 112, расположенного вне первой выемки 44 верхней части 112. Этим обеспечено приложение сжимающей нагрузки на одной оси с противоположными нижними поверхностями 50 частей 112.In FIG. 17 shows an additional possibility of applying a compressive load simultaneously to all three opposite pairs of surfaces of
Тестирования показали некоторые преимущества перемещения расположения приложения усилия вдоль частей 112 во время процесса зажима. Предпочтительно сжимать концевые участки частей 112 вместе, сначала в соответствии с фиг. 15 для расположения частей 112 относительно друг друга; затем, посредством дальнейшего приложения давления обеспечивается легкое зажатие, способствующее расположению частей 112 относительно труб 14, 28. В результате этого, обеспечивается сгибание частей 112 по направлению в длину с небольшим сгибом вследствие сопротивления зубцов 54 их центральных поверхностей 48 размещению в противоположных отверстиях 56. Последующим приложением усилия на одной оси с противоположными центральными поверхностями 48 в соответствии с фиг. 16 обеспечено сжатие средних участков частей 112 вместе, выпрямление изгиба и затягивание нагрузки зажима на трубы 14, 28.Tests have shown some advantages of moving the location of the application of force along the
На фиг. 18a - 18d, 19 и 20 изображено устройство 126 для удержания и освобождения частей 42, и для сборки фиксаторов 40 из частей 42 вокруг первой и второй труб 14, 28. На фиг. 18a - 18d изображена только половина устройства 126, а на фиг. 19 и 20 изображено устройство 126 полностью. На фиг. 18a - 18d трубы 14, 28 изображены в вертикальной ориентации, хотя они могут быть расположены под другими углами в соответствии с предыдущим описанием. На фиг. 19 и 20 изображены горизонтальные поперечные сечения расположенных ранее и далее в технологической цепочке частей устройства 126.In FIG. 18a - 18d, 19 and 20 show a
Устройство 126 содержит противоположные губки 128, выполненные с возможностью возвратно-поступательного перемещения, каждая из которых имеет полость 130, образованную для размещения части 42 в полости 130 противоположной губки 128, при этом ее выемки 44, 46 обращены наружу из полости 130 к части 42. Устройство 126 также содержит прижимные ролики 132, расположенные после губок 128 в технологической цепочке, на одной оси с центральными поверхностями 48 части 42. Прижимные ролики 132 выполнены с возможностью обратного поворота вокруг параллельных осей в плоскости, перпендикулярной трубам 14, 28. В соответствии со следующим далее описанием этой конфигурацией с прижимными роликами 132, расположенными после губок 128 в технологической цепочке, обеспечена двухэтапная операция зацепления, преимущество которой доказано тестированием в соответствии с фиг. 15-17, при поэтапном приложении сжимающих нагрузок к различным участкам частей 42.The
Противоположное возвратно-поступательное перемещение губок 128 обеспечено гидравлическими приводами 134 двойного действия. Приводы 134 проходят для толкания губок 128 по направлению друг к другу посредством сборочного хода, в результате чего обеспечивается сжатие частей 42 вместе для образования фиксатора 40 вокруг труб 14, 28. При отведении приводов 134 посредством обратного хода, обеспечивается оттягивание губок 128 от фиксатора 40 в сборе, а затем перемещение фиксатора 40 по направлению вниз посредством выброса за борт или спуска труб 14, 28. Затем губки 128 нагружают новыми частями 42 из комплекта 136 на этапе нагружения губки и возобновляют сборочный ход для сборки следующего фиксатора 40 на участке, расположенном на подходящем расстоянии ране предыдущего фиксатора 40 в технологической цепочке.The opposite reciprocating movement of the jaws 128 is provided by double-acting hydraulic actuators 134. The actuators 134 pass to push the jaws 128 towards each other by means of an assembly stroke, as a result of which the
В соответствии с фиг. 19 части 42 удержаны в губках 128 посредством блокировочных конструкций, имеющих форму гребней 138, образованных на концах полостей 130, выполненных с возможностью взаимодействия с пазами 70, образованными на концах частей 42. Упругость частей 42 обеспечивает возможность выведения пазов 70 из взаимодействия с гребнями 138 для освобождения из полостей 130 по окончании сборки фиксатора 40, а также удержание посредством губок 128 до этого момента. Направление пазов 70 и гребней 138 обеспечивает возможность начала перемещения частей 42 посредством скольжения из губок 128 при захвате частями 42 труб 14, 28 во время сборочного хода для обеспечения возможности непрерывного перемещения труб 14, 28 по мере прикрепления к ним фиксаторов 40. Дополнительно, направление пазов 70 и гребней 138 обеспечивает возможность удержания запаса частей 42 в комплекте 136 в соответствии с фиг. 18a - 18d и скольжения удерживаемых в комплекте 136 частей 42 под воздействием сил гравитации, или их введения вниз во взаимодействие с соответствующей губкой 128 на этапе нагружения губки.In accordance with FIG. 19
На фиг. 19 также показано плотное прилегание каждой полости 130 к соответствующей части 42 на участке, расположенном на одной оси с поверхностями 48, 50, 52. Этим обеспечено локальное приложение сжимающих нагрузок на участках введения зубцов 54 в противоположные отверстия 56 на этих поверхностях 48, 50, 52.In FIG. 19 also shows the tight fit of each cavity 130 to the
Вокруг частично цилиндрических конструкций 62, 66, соответствующих первой и второй выемкам 44, 46, образовано свободное пространство для обеспечения возможности прогиба частей 42 под нагрузкой при приложении частями 42 усилий зажима к трубам 14, 28.Around the partially
Полости 130 имеют формы, обеспечивающие приложение давления преимущественно на концевые участки частей 42, вследствие чего противоположные части 42 изначально расположены относительно друг друга, а затем обеспечивается приложение легкого зажимного давления к трубам 14, 28. Это способствует расположению противоположных частей 42 относительно труб 14, 28 для дальнейших операций на образованном фиксаторе 40. В этом случае, полости 130 имеют формы, обеспечивающие размещение незначительного сгиба частей 42 вследствие сопротивления зубцов 54 их центральных поверхностей 48 размещению в противоположных отверстиях 56. Следовательно, части 42 не полностью введены во взаимодействие друг с другом при выведении фиксатора 40 из губок 128 и перемещении вниз с трубами 14, 28. Наоборот, взаимодействие частей 42 обеспечено посредством сжатия частей 42 между прижимными роликами 132, расположенными после губок 128 в технологической цепочке.The cavities 130 are shaped so that pressure is applied predominantly to the end sections of the
Фиксаторы 40 с частично введенными во взаимодействие частями 42 могут быть расположены между прижимными роликами 132 посредством перемещения труб 14, 28, к которым они зажаты, при этом прижимные ролики 132 могут находиться в режиме бездействия и свободного хода. Альтернативно, перемещение по меньшей мере одного прижимного ролика 132 может обеспечивать перемещение фиксаторов 40 между ними. Прижимными роликами 132 обеспечено сжатие средних участков частей 42 вместе на одной оси с их центральными поверхностями 48 для затягивания нагрузки зажима на трубы 14, 28. Трубы 14, 28 и прикрепленные к ним фиксаторы 40 готовы для спуска в воду.The
На фиг. 18a - 18d изображена удерживающая собачка 140, удерживающая часть 42 в полости 130 губки 128 до введения части 42 во взаимодействие с противоположной частью 42, для сборки фиксатора 40 вокруг труб 14, 28. Удерживающая собачка 140 содержит гибкую заслонку, прикрепленную к губке 128, расположенную горизонтально и прямо посредством ее упругости перед сборочным ходом в соответствии с фиг. 18a и обеспечивающую опору части 42 в полости 130 губки 128 и комплекта 136 частей 42, расположенного ранее в технологической цепочке. На фиг. 18b изображен сборочный ход, в котором часть 42 выдвинута посредством губки 128 для введения во взаимодействие с противоположной частью 42 (не показано на этом виде) и, следовательно, для захвата труб 14, 28. Затем, обеспечивается совместное перемещение части 42 с трубами 14, 28, и ее выведение из полости 130 губки 128. Удерживающая собачка 140 выполнена с возможностью прогиба по направлению вниз для обеспечения возможности прохождения части 42 в соответствии с фиг. 18b и 18c до упругого возврата в горизонтальное положение в соответствии с фиг. 18d при контакте собранного фиксатора 40 с прижимными роликами 132 для завершения введения его частей 42 во взаимодействие.In FIG. 18a to 18d, a holding
Устройство в соответствии с изобретением может иметь другие формы; на фиг. 21-23 чертежей изображены три дополнительных примера устройства. В каждом случае, противоположные губки 142 выполнены с возможностью перемещения на соединительных стержнях 144, перпендикулярного относительно направления перемещения труб 14, 28 для сжатия противоположных частей 42 вместе для образования фиксатора 40 вокруг труб 14, 28. Губки 142 опираются на несущую раму 146, выполненную с возможностью возвратно-поступательного перемещения, расположенную вокруг труб 14, 28, что обеспечивает возможность взаимодействия частей 42 при продолжении перемещения труб 14, 28 в направлении выброса за борт или спуска.The device in accordance with the invention may take other forms; in FIG. 21 to 23 of the drawings, three additional device examples are shown. In each case, the
При зацепляющем ходе, несущая рама 146 выполнена с возможностью перемещения вниз от исходного положения в направлении перемещения труб 14, 28 при совместном перемещении губок 142 для введения во взаимодействие с частями 42. После введения частей 42 во взаимодействие для образования фиксатора 40 снизу зацепляющего хода, обеспечено отделение губок 142 для освобождения фиксатора 40, а несущая рама 146 обратным ходом перемещена в направлении, противоположном перемещению труб 14, 28, назад в исходное положение.With the engaging stroke, the
Несущая рама 146 выполнена с возможностью пассивного перемещения посредством зацепляющего хода в результате удержания частей 42 губками 142, выполненными с возможностью захвата перемещающихся труб 14, 28. Альтернативно, перемещение несущей рамы 146 посредством зацепляющего хода может быть обеспечено приводными средствами, такими как гидравлический привод с направленным вниз действием, который не показан. Пружины 148, функционирующие в сжатом состоянии под несущей рамой 146, обеспечивают или способствуют перемещению несущей рамы 146 посредством обратного хода; разумеется, возможны и другие приводные средства, такие как гидравлический привод.The
Губки 142 могут быть расположены для введения частей 42 в полное взаимодействие для образования фиксатора 40, хотя также возможно предоставление дополнительного затягивающего устройства после несущей рамы 146 в технологической цепочке, например, пара прижимных роликов, сходных с роликами в устройстве 126, описанным ранее. Дополнительное затягивающее устройство не указано на фиг. 21-23 для ясности. Подобным образом, удерживающая собачка, сходная с изображенной на фиг. 18a - 18d, может быть применена к губке 142 для удержания части 42 в полости губки 142 до введения противоположных частей 42 во взаимодействие друг с другом для образования фиксатора 40 вокруг труб 14, 28.
Примеры, изображенные на фиг. 21-23, отличаются способом приведения в движение губок 142 относительно несущей рамы 146.The examples shown in FIG. 21-23, differ in the method of driving the
В устройстве 150, изображенном на фиг. 21, использованы противоположные наклонные поверхности 152, 156 для сжатия губок 142 вместе. В частности, внешние поверхности губок 142 имеют наклонные поверхности 152, сужающиеся по направлению внутрь и вверх, а на несущей раме 146 расположены наклонные фиксаторы 154, имеющие ответные наклонные поверхности 156, сужающиеся по направлению наружу и вниз. Наклонные фиксаторы 154 перемещены по направлению вниз относительно несущей рамы 146 посредством по меньшей мере одного гидравлического привода 158 для сжатия губок 142 вместе посредством воздействия скольжения криволинейных поверхностей наклонных поверхностей 152, 156.In the
Пружины или другие приводные средства (не показано) могут быть использованы для отталкивания губок 142 друг от друга в конце зацепляющего хода, или может быть обеспечена механическая связь между наклонными фиксаторами 154 и губками 142 для оттягивания губок 142 друг от друга в результате оттягивания наклонного фиксатора 154 вверх посредством привода 158 относительно несущей рамы 146.Springs or other drive means (not shown) can be used to push the
В устройстве 160, изображенном на фиг. 22, губки 142 расположены на сходящихся стержнях 162 аппарели, прикрепленных к несущей раме 146, которые расположены в параллельных парах на каждой губке 142, при этом стержни 162 аппарели каждой пары расположены под наклоном по направлению внутрь и вниз. Гидравлический привод 158 обеспечивает перемещение губок 142 по направлению вниз относительно несущей рамы 146 вдоль стержней 162 аппарели для сжатия губок 142 вместе при зацепляющем ходе. Предпочтительно, привод 158 двойного действия обеспечивает оттягивание губок 142 в исходное положение вдоль стержней 162 аппарели при обратном ходе, отделяя губки 142, приводя их в состояние готовности для размещения следующих частей 142.In the
Преимущество устройства 160 по фиг. 22 заключается в том, что губки 142 выполнены с возможностью большего перемещения при зацепляющем ходе, в результате чего максимизирована скорость укладки труб. Это является следствием перемещения губок 142 относительно несущей рамы 146 в направлении перемещения труб 14, 28 при перемещении самой несущей рамы 146 в направлении перемещения труб 14, 28.The advantage of the
На фиг. 23 изображено устройство 164, в котором губки 142 собраны для возвратно-поступательного перемещения относительно несущей рамы 146 в направлениях, перпендикулярных направлению перемещения труб 14, 28. Возвратно-поступательное перемещение губок 142 обеспечено соответствующими гидравлическими приводами 158 двойного действия. Также возможно прикрепление губок 142 и приводов 158 к несущей раме 146 посредством промежуточной рамы (не показано), обеспечивающей возможность продольного перемещения губок 142 и приводов 158 относительно несущей рамы 146, для максимизации перемещения губок 142 в направлении перемещения труб 14, 28 при зацепляющем ходе.In FIG. 23 shows a
Claims (28)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB1112131.6A GB2492836B (en) | 2011-07-14 | 2011-07-14 | Improvements relating to pipelaying |
GB1112131.6 | 2011-07-14 | ||
PCT/GB2012/051659 WO2013008022A2 (en) | 2011-07-14 | 2012-07-12 | Improvements relating to pipelaying |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013156277A RU2013156277A (en) | 2015-08-20 |
RU2575493C2 true RU2575493C2 (en) | 2016-02-20 |
Family
ID=
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5975802A (en) * | 1995-01-13 | 1999-11-02 | Stolt Comex Seaway, Ltd. | Pipeline laying apparatus |
US20020009333A1 (en) * | 2000-06-05 | 2002-01-24 | Willis Stewart K. | Clamp and pipe handling apparatus |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5975802A (en) * | 1995-01-13 | 1999-11-02 | Stolt Comex Seaway, Ltd. | Pipeline laying apparatus |
US20020009333A1 (en) * | 2000-06-05 | 2002-01-24 | Willis Stewart K. | Clamp and pipe handling apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2578014C2 (en) | Clamp for placement of one element on another for underwater laying of at least two extended elements with placement of one element on another | |
US9719613B2 (en) | Pipelaying | |
EP2948595B1 (en) | Load transfer or connector device for expanded cell confinement structures and methods for doing the same | |
US20150322676A1 (en) | Splice sleeve with elliptical or compound curve cross section | |
US10006477B2 (en) | Sheet and rod attachment apparatus and system | |
RU2575493C2 (en) | Device and method for squeezing long elements, system of long elements composed of said device or by method, and laying vessel exploiting said device or method | |
KR102632684B1 (en) | Pipe regeneration method | |
US8099864B2 (en) | Tie, tie assembly, and tie attachment device | |
CN215285382U (en) | Automatic bundling device for I-steel site | |
KR20190001817U (en) | Distance maintenance implement for mold | |
KR20090001743U (en) | Ground-friction-type removable ground anchor | |
JPH081084B2 (en) | FRP tension material fixing method | |
CN114482019A (en) | Elastic connecting pin and precast pile applying same |