SU949282A1 - Гибка труба - Google Patents

Description

(54) ГИБКАЯ ТРУБА

1

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к конструкци м гибких труб, которые найдут применение в нефт ной, газовой и угольной промышленности в качестве гибких бурильных труб.

Известна гибка  труба, содержаща  опорную трубу из эластичного материала, внутренний и внешний армирующие слои. Армирующие слои могут быть выполнены из профилей круглого, пр моугольного или S-образного сечени . Опорна  труба расположена между внутренним и внешним apj мирующими сло ми. Внешний армирующий слой навиваетс  с нат жением, усилие от которого передаетс  через опорную трубу на внутренний армирующий слой, выдерживающий напр жение сжати . В случае исполнени  армирующих слоев из профил  S-образного сечени  соседние витки перекрываютс  1.

Недостатками данной конструкции  вл ютс  неспособность работы как при осевых раст гивающих, так и при сжимающих усили х и при приложении крут щего момента , большой. вес и радиус изгиба, неспособность работы при избыточных внещних давлени х, что объ сн етс  предварительным нат жением при навивке профил  второго армирующего сло .

Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  гибка  труба, содержаща  опорную 5 эластичную оболочку, на которой последовательно расположены по меньщей мере один каркасирующйй слой, прослойка из эластичного материала, по меньщей мере одна пара ар 1ирующих слоев, образованных симметрично навитыми семействами взаимно параллельных силовых нитей под углом к оси шланга, лежащим в диапазоне О-20°, и защитна  оболочка из эластичного материала .

15 Каркасирующйй слой представл ет собой навивку из ленты, в поперечном сече ,нии дважды изогнутой во взаимно ПРОТИВОПОЛОЖНОМ направлении под одним и тем же углом и представл ющей собой ступеньку, высота которой равна удвоенной толщине

Claims (2)

1. ° ленты, причем соседние витки ленты перекрываютс , образу  таким образом трубчатое тело посто нного внутреннего и внешнего диаметров. Данна  конструкци  предназначена дл  работы в услови х одновременного действи  перепада внутреннего и внешнего давлений и осевой раст гивающей силы 2. Недостатком известной конструкции  вл етс  неспособность работы при приложении крут щего момента и при осевом сжимающем усилии. Последнее объ сн етс  тем, что при изгибе ленты в поперечном сечении образуетс  наклонное ребро жесткости с соответствующим радиусом округлени , так как по известным технологическим причинам угол изгиба практически не может достигать 90°. Таким образом, при приложении сжимающих усилий соседние витки ленты наползают друг на друга, что приводит к разрущению конструкции. Целью изобретени   вл етс  обеспечение работы гибкой трубы в услови х действи  сжимающих осевых нагрузок и крут щего момента, а также обеспечение жесткоети в осевом направлении в рабочих уелоЭта цель достигаетс  тем, что каркасирующий слой образован навивкой профил , в поперечном сечении представл ющего собой ступеньку в виде двух одинаковых пр моугольников , наложенных друг на друга перекрывающими витками с щагом, обеспечивающим спиралевидный зазор между соседними витками. При этом на прослойке расположено по меньшей мере одно семейство силовых нитей, угол навивки которых лежит в диапазоне 30-60°, на котором расположена еще одна прослойка и по меньшей мере два семейства силовых нитей, навитых во взаимно противоположном направлении под углами, лежащими в диапазоне . На фиг. 1 изображен шланг, разворот по сло м; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. На опорную оболочку 1 из эластичного материала навит профиль 2, образующий каркасирующий слой 3, на котором расположена прослойка 4 из эластичного материала . На прослойке 4 последовательно расположены армирующий слой 5, образованный силовыми нит ми 6, навитыми под углом oto, лежащим в диапазоне от 30 до 60°, прослойка 7 из эластичного материала, армирующий слой 8, образованный силовыми нит ми 9, навитыми под углом fo, лежащим в диапазоне от О до 20°, армирующий слой 10, образованный силовыми нит .ми 11, навитыми под угло.м т, также лежащим в диапазоне от О до 20°, и защитна  оболочка 12. Между вертикальными поверхност ми профил  2 имеетс  зазор (h), а толщина полок профил  2 равна Н. Устройство работает следующим образом . В транспортабельном (нерабочем) состо нии зазор между соседними витками профил  2 обеспечивает ему гибкость, и таким образом его можно хранить и транспортировать намотанным на барабан. При приложении осевых сжимающих усилий зазор между профил ми 2 исчезает, а угол навивки силовых нитей 6 {«Jt-o) армирующего сло  5 увеличиваетс  и приближаетс  к верхнему пределу указанного диапазона . Подобное сжатие происходит и при приложении крут щего момента, так как силовые нити 9 или 1 армирующих слоев 8 или 10, в зависимости от направлени  кручени , увеличива  угол навивки, сжимают конструкцию в осевом направлении, обеспечива  ей осевую жесткость. Чем больще усилие крут щего момента, тем больще жесткость. Таким образом, усилие от крут щего момента в основном воспринимаетс  силовыми нит ми 6 армирующего сло  5, профилем 2 каркасирующего сло  3. При раст жении конструкции нагрузка воспринимаетс  силовыми нит ми 9 и 11 армирующих слоев 8 и 10. Углы навивки силовых нитей 6, 9 и 11 оо, Ло, УО подбираютс  в зависимости от зазора (h) между витками и услови  совместной равнонагруженной работы армирующих слоев 5, 8 и 10. Использование гибких труб в нефт ной и газовой промыщленност х вместо металлических бурильных труб позволит коренным образом изменить технику и технологию бурени . Формула изобретени  1. Гибка  труба, содержаща  опорную трубу из эластичного материала, на которой последовательно расположены каркасирующий слой из самонесущего материала, прослойка из эластичного материала, армирующие слои, образованные семействами взаимно параллельных силовых нитей, углы навивки к геометрической оси щланга которых лежат в диапазоне О-20°, и эластична  защитна  оболочка, отличающа с  тем, что, с целью возможности работы в услови х действи  сжимающих осевых нагрузок и крут щего момента, каркасирующий слой образован навивкой профил , в поперечном сечении представл ющего собой ступеньку в виде двух одинаковых пр моугольников наложенных друг на друга перекрывающими витками с щагом, обеспечивающим спиралевидный зазор между соседними витками
2. 2. Труба по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью обеспечени  жесткости в осевом направлении в рабочих услови х, на прослойке расположено по меньшей мере одно семейство силовых нитей, угол навивки которых