防弯器及柔性管线制造技术

本发明专利技术提供一种防弯器及柔性管线，所述防弯器包括：防弯器分体；多个防弯器分体固定连接形成防弯器主体，所述防弯器主体的外径为圆形，所述防弯器主体的外径从所述防弯器主体的顶端至底端逐渐减小，相邻两个所述防弯器分体的接触面为螺旋面，所述螺旋面的轴线与所述防弯器主体的轴线重合。本发明专利技术提供的防弯器及柔性管线，通过将防弯器分体设置为螺旋形结构，使得防弯器整体的曲率变化更加平滑，从而降低应力集中。

【技术实现步骤摘要】
防弯器及柔性管线
本专利技术涉及海洋柔性管线
，尤其涉及一种防弯器及柔性管线。
技术介绍
在油气田开发项目特别是深水油气田开发项目中，柔性管线作为常用的水下生产系统的重要设备，为水下生产系统设备输送介质，如输水、输油与输气。为了保证柔性管线的正常工作，柔性管线端部动态应用一般要安装防弯器，防止发生过度弯曲变形，保证柔性管线安全在位运行。防弯器已经成为海洋柔性管线的常用装备，结构简单，安装方便等优点。图1为现有技术提供的防弯器的局部结构示意图，图2为现有技术提供的防弯器的整体结构示意图，参考图1和图2所示，现有的防弯器是典型的分体式圆锥形构件，包括由两个防弯器分体100组成的圆锥形防弯器主体200、设置在防弯器主体200内部的中心孔21、设置在防弯器主体200顶部的法兰螺栓件22和设置在圆锥形主体100上的螺栓连接孔23，分体式圆锥形主体通过螺栓连接孔23内的螺栓件连接为整体，通过法兰螺栓件22与柔性管线的端部接头或者浮体连接。现有技术提供的分体式圆锥形防弯器，虽然可以满足柔性管线最大曲率的要求，但由于螺栓连接孔23的存在，圆锥形防弯器主体200上的螺栓连接分布不均，造成曲率分布不均，容易造成柔性管线最大曲率处发生疲劳破坏。
技术实现思路
本专利技术提供一种防弯器及柔性管线，通过将防弯器分体设置为螺旋形结构，使得防弯器整体的曲率变化更加平滑，从而降低应力集中。本专利技术一方面提供一种防弯器，包括：防弯器分体；多个防弯器分体固定连接形成防弯器主体，所述防弯器主体的外径为圆形，所述防弯器主体的外径从所述防弯器主体的顶端至底端逐渐减小，相邻两个所述防弯器分体的接触面为螺旋面，所述螺旋面的轴线与所述防弯器主体的轴线重合。如上所述的防弯器，所述螺旋面的旋转角度小于一周。如上所述的防弯器，还包括：沿着所述防弯器主体的轴线设置的中心孔，所述中心孔用于容纳柔性管线。如上所述的防弯器，还包括：法兰盘，所述法兰盘连接在所述防弯器主体的顶端，所述法兰盘用于连接柔性管线的端部接头或者浮体。如上所述的防弯器，所述法兰盘通过螺栓与嵌入在所述防弯器主体顶端的金属连接件连接。如上所述的防弯器，所述防弯器分体上均匀分布有多个连接孔，相邻两个所述防弯器分体通过安装在所述连接孔内的螺纹紧固件固定连接。如上所述的防弯器，所述防弯器分体的数量为三个，三个所述防弯器分体的形状相同，所述螺旋面的旋转角度为三分之一周。如上所述的防弯器，所述防弯器主体包括短圆柱段和圆锥段，所述短圆柱段的外径等于所述圆锥段的最大外径，所述圆锥段的最小外径大于柔性管线的直径。本专利技术提供的防弯器，通过设置多个防弯器分体，且将相邻两个防弯器分体的接触面设置为螺旋面，即防弯器分体呈螺旋形结构，可使得防弯器整体弯曲曲率变化更加平滑，从而有效减小柔性管线发生疲劳的热点区域，降低应力集中，提高使用寿命。进一步地，防弯器分体通过螺纹紧固件固定连接形成防弯器主体，通过防弯器主体顶端的法兰盘与柔性管线的端部接头或者浮体相连接，整体结构简单，拆装方便，便于推广和应用。如上所述的防弯器，所述防弯器主体的外轮廓线为平滑曲率曲线。本专利技术另一方面还提供一种柔性管线，包括：如上所述的防弯器。本专利技术提供的柔性管线，通过将防弯器设置为多个防弯器分体，且将相邻两个防弯器分体的接触面设置为螺旋面的方式，使防弯器分体呈螺旋形结构，可使得防弯器整体弯曲曲率变化更加平滑，从而有效减小柔性管线发生疲劳的热点区域，降低应力集中，提高使用寿命。进一步地，防弯器分体通过螺纹紧固件固定连接形成防弯器主体，通过防弯器主体顶端的法兰盘与柔性管线的端部接头或者浮体相连接，整体结构简单，拆装方便，便于推广和应用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的防弯器的局部结构示意图；图2为现有技术提供的防弯器的整体结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的防弯器的局部结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的防弯器的整体结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的防弯器的又一结构示意图。附图标记：100-防弯器分体11-螺旋面200-防弯器主体21-中心孔22-法兰盘23-连接孔具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，海洋管道是海洋油气资源最主要的运输工具，是水下生产系统最关键的装备之一。其中，柔性管线在海洋管道中应用最为广泛，具有柔顺性突出，铺设简易、设计空间大、可回收、环保等优点。柔性管线一般为由不同材料层叠制成的多层复壁管，其具有较小的弯曲半径，对由于浮体运动、波浪、还留和安装作业等引起的弯曲载荷具有较好的顺应性。在柔性管线的应用中，一般需要在与浮体的连接处安装防弯装备，防止柔性管线发生过度弯曲变形，进而保证其正常在位运行。防弯装备包括防弯器、限弯器、喇叭口等，一般安装在柔性管线的最容易发生应力集中或者弯曲破坏的位置，上端或者下端，起到防止柔性管线过度弯曲，减小疲劳损伤的作用。其中，防弯器具有安装方便、要求空间小等优点，是应用最广泛的海洋柔性立管防弯装备。它通过增加柔性管线的局部刚度，使其受到弯曲载荷时，不至于过度弯曲，优点是可以有效抑制柔性管线的疲劳损伤。参考图1和图2所示，现有技术中，防弯器是典型的分体式圆锥形构件，包括由两个防弯器分体100组成的圆锥形防弯器主体200、设置在防弯器主体200内部的中心孔21、设置在防弯器主体200顶部的法兰螺栓件22和设置在圆锥形主体100上的螺栓连接孔23，分体式圆锥形主体通过螺栓连接孔23内的螺栓件连接为整体，通过法兰螺栓件22与柔性管线的端部接头或者浮体连接。现有技术提供的分体式圆锥形防弯器，虽然可以满足柔性管线最大曲率的要求，但由于螺栓连接孔23的存在，圆锥形防弯器主体200上的螺栓连接分布不均，造成曲率分布不均，容易造成柔性管线最大曲率处发生疲劳破坏。因此，本专利技术旨在对现有的分体式圆锥形防弯器进行改进，以减小柔性管线容易产生疲劳失效的区域，提高使用寿命。实施例一图3为本专利技术实施例提供的防弯器的局部结构示意图，图4为本专利技术实施例提供的防弯器的整体结构示意图，参考图3和图4所示，本专利技术一方面提供一种防弯器，包括：防弯器分体100；多个防弯器分体100固定连接形成防弯器主体200，防弯器主体200的外径为圆形，防弯器主体200的外径从防弯器主体200的顶端至底端逐渐减小，相邻两个防弯器分体100的接触面为螺旋面11，螺旋面11的轴线与防弯器主体200的轴线重合。具体地，防弯器主体200由多个防弯器分体100组合固定连接而成，相比于整体式结构的防弯器，分体式结构更方便生产、运输和装拆。防弯器主体200的外径为圆形，以使得防弯器结构稳定、受力均匀。柔性管线一般穿设在防弯器内，由于柔性管线的端部受到的载荷最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防弯器，其特征在于，包括：防弯器分体；多个防弯器分体固定连接形成防弯器主体，所述防弯器主体的外径为圆形，所述防弯器主体的外径从所述防弯器主体的顶端至底端逐渐减小，相邻两个所述防弯器分体的接触面为螺旋面，所述螺旋面的轴线与所述防弯器主体的轴线重合。

【技术特征摘要】
1.一种防弯器，其特征在于，包括：防弯器分体；多个防弯器分体固定连接形成防弯器主体，所述防弯器主体的外径为圆形，所述防弯器主体的外径从所述防弯器主体的顶端至底端逐渐减小，相邻两个所述防弯器分体的接触面为螺旋面，所述螺旋面的轴线与所述防弯器主体的轴线重合。2.根据权利要求1所述的防弯器，其特征在于，所述螺旋面的旋转角度小于一周。3.根据权利要求1或2所述的防弯器，其特征在于，还包括：沿着所述防弯器主体的轴线设置的中心孔，所述中心孔用于容纳柔性管线。4.根据权利要求3所述的防弯器，其特征在于，还包括：法兰盘，所述法兰盘连接在所述防弯器主体的顶端，所述法兰盘用于连接柔性管线的端部接头或者浮体。5.根据权利要求4所述的防弯器，其特征在于，所述法兰盘通过螺栓...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉，尚丽军，刘军鹏，段梦兰，辛建航，赵海坤，马国印，李文博，罗丹，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11