一种具有散热功能的弯曲限制器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有散热功能的弯曲限制器，用于保护柔性立管，包含散热模块单元和连接模块单元，散热模块单元包括两个半弧形的内模块，内模块的内径与柔性立管的管径相配合，内模块包括位于中部的内模块主体和分别设置在两端的端部凸台，在内模块主体上开设有散热孔，两个内模块包覆在柔性立管的外表面后构成一个散热模块单元；连接模块单元包括两个相互连接的两个半圆形外模块，两个外模块的两端相互连接后能够包覆在柔性立管和内模块之外；每个外模块包括中间部分和两侧部分和两端，其中间部分的内径与柔性立管的管径相配合，其两侧部分沿内壁对称分布两个侧边凹槽，侧边凹槽的尺寸与内模块端部凸台相匹配。

【技术实现步骤摘要】
一种具有散热功能的弯曲限制器
本专利技术涉及一种具有散热作用的开合式弯曲限制器，属于海上平台中海缆保护领域。
技术介绍
随着近海资源开采趋于匮乏，近年来油气资源开采逐渐步入深海，提高深海油气开发装备的自主设计建造技术及大型海洋工程设备的设计能力迫在眉睫。深海柔性立管是海洋就平台与海底油田之间的桥梁，是深海油气开采系统中的关键部分。柔性立管相比于传统的刚性立管刚度较低，可塑性较强，更能适应恶劣的深海环境，故普遍运用于深海进行油气开采的工作。其弯曲能力较强，与海底油田接口处容易形成过高的弯矩，从而造成立管的局部损坏，因此需要在局部易损位置设置弯曲加强器来避免损伤，如深海油田接口处、上部浮体接口处等。在深海油田接口处，油气资源由地底开采出，这段立管所受温度相对其他部分更高，加之该部分安装有弯曲限制器，一定程度上阻碍了立管的热量传递，引起局部温度集中现象。目前常见的深海立管弯曲限制器多采用一体化密闭结构，采用多节连接的形式安装于深海油田接口处，即多个弯曲限制器采用定位销连接在一起，套于接口处的一截柔性立管上，相当于给柔性立管加上一截密闭的保护套。油田出口处的立管所受温度相比于其他部位更高，密闭的弯曲加强器则会大大影响该段立管的热量传递。柔性立管通常是由多层不同材料组成，不同材料所能承受的最高工作温度不同，柔性立管在高温持续作业的情况下容易超出某一层材料所能承受的最高工作温度，导致立管该层结构失效，影响柔性立管的使用寿命。因此，亟需一款具有散热作用的弯曲限制器来解决上述问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种具有散热作用的柔性立管弯曲限制器，采用透气孔的设计有助于降低柔性立管热量集中效应，减少由于温度过高产生的立管材料损伤。技术方案如下：一种具有散热功能的弯曲限制器，用于保护柔性立管，包含散热模块单元和连接模块单元，散热模块单元包括两个半弧形的内模块，内模块的内径与柔性立管的管径相配合，内模块包括位于中部的内模块主体和分别设置在两端的端部凸台(201)，在内模块主体上开设有散热孔，两个内模块包覆在柔性立管的外表面后构成一个散热模块单元；连接模块单元包括两个相互连接的两个半圆形外模块，两个外模块的两端相互连接后能够包覆在柔性立管和内模块之外；每个外模块包括中间部分和两侧部分和两端，其中间部分的内径与柔性立管的管径相配合，其两侧部分沿内壁对称分布两个侧边凹槽(101)，侧边凹槽(101)的尺寸与内模块端部凸台(201)相匹配，用于在两端连接相邻的散热模块单元。进一步地，连接模块单元的连接方式为旋转开合方式，两个外模块通过旋转连接件(3)连接。连接模块单元的两个半圆形外模块的另一端通过螺栓和螺栓孔固定连接。进一步地，内模块的端部凸台201与内模块主体之间的沟槽内设置有外部斜坡面203，外模块的两端沿内壁设置有与内模块的外部斜坡面203相匹配的内部斜坡面102。进一步地，旋转连接件包括设置在一个半圆形外模块端部的开有通孔的连接件凸台301、可伸缩销钉302、设置在另一个半圆形外模块端部的连接件凹槽305，连接件凹槽305的两侧内壁带有孔洞，连接件凸台301和连接件凹槽305的尺寸相配合；可伸缩销钉302位于连接件凸台301的通孔内，其两端设计有比中间直径更小的圆柱303，一边固定、一边可以伸缩，便于使可伸缩销钉302固定在凹槽305两端的孔洞304内。进一步地，构成一个散热模块单元的两个内模块之间通过螺栓和螺栓孔固定连接。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1)本专利技术的深海柔性立管弯曲限制器两个模块各司其职，分别加工制作，单独加工两个简单零件相比于加工一个复杂零件更加简单，提高了零件加工制作的效率。2)本专利技术安装简单，拆卸方便。用螺钉将弯曲限制器内模块固定于立管外侧，将弯曲限制器外模块采用旋转开合的形式套在立管外侧，内置凹槽与内模块两端的凸台吻合，以此类推即可将一截弯曲限制器安装完毕。3)本专利技术在弯曲限制器外模块的旋转轴部位，采用的是内置可伸缩销钉作为旋转轴的形式，可伸缩销钉安装方便且牢固，旋转轴内置可以减少旋转轴材料暴露在海水中受到腐蚀，延长该旋转开合装置的使用效率。4)本专利技术在弯曲限制器内模块外侧分布散热方孔，方孔尺寸统一、间隔45度均匀分布，在保证管内压强对称分布的同时帮助管内流体的热量传输，避免立管局部热量集中现象的发生。附图说明图1为弯曲限制器整体结构示意图；图2为弯曲限制器外模块内部结构示意图；图3为弯曲限制器外模块旋转轴结构示意图；图4为弯曲限制器内模块拆解结构示意图；图5为立管与弯曲限制器剖面图；图6为多节弯曲限制器安装于立管上的整体示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。如图1与图2所示，本专利技术的具有散热功能的弯曲限制器，用于保护柔性立管，包含散热模块单元和连接模块单元，散热模块单元包括两个半弧形的内模块，内模块的内径与柔性立管的管径相配合，内模块包括位于中部的内模块主体和分别设置在两端的端部凸台201，端部凸台201与内模块主体之间的沟槽内设置有外部斜坡面203，在内模块主体上开设有散热孔，两个内模块包覆在柔性立管的外表面后构成一个散热模块单元；连接模块单元为旋转开合形式，包括通过旋转连接件3连接的两个半圆形外模块，两个外模块的另一端相互连接，能够包覆在柔性立管和内模块之外；每个半圆形外模块包括中间部分和两侧部分和两端，其中间部分的内径与柔性立管的管径相配合，其两侧部分沿内壁对称分布两个侧边凹槽101，侧边凹槽101的尺寸与内模块端部凸台201相匹配，用于在两端连接相邻的散热模块单元。散热模块单元和连接模块单元通过外模块的凹槽与内模块的凸台连接在一起。弯曲限制器外模块内部凹槽101为方形，面交界处设置小半径圆角，尺寸比弯曲限制器内模块凸台201大一圈。外模块内部边缘设置坡度面102，在与内模块连接时该面与内模块两侧坡度面203平行，外模块外侧交界面处同样设置有小半径圆角103。外模块为旋转开合形式的弯曲限制器，一边以旋转连接件3为轴进行旋转，旋转轴两旁面交界处开有大半径圆角106，防止开合时两壁碰撞；另一边通过两个对称布置的凹槽104来闭合，凹槽104中间开有螺孔105以放置螺钉从而固定该模块。图3所示的是弯曲限制器外模块的旋转连接件3的拆解结构示意图，整个旋转连接件安装于平面107中央，由开有通孔的凸台301、可伸缩销钉302与两端带有孔洞的凹槽305组成。其中凸台301中间的通孔尺寸较可伸缩销钉301的直径稍大一点，可伸缩销钉302两端设计有比中间直径更小的圆柱303，一边固定、一边可以伸缩，便于安装在凹槽305两端的孔洞304内。旋转连接件两侧的边线被开成大直径圆角106，防止开合式两侧碰撞。图4所示的是弯曲限制器内模块的拆解示意图，内模块两端为凸台201用于连接外模块，凸台边缘及外部斜坡面203边缘同样开有小半径圆角202，外部斜坡面203与外模块内部斜坡面102平行。内模块通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有散热功能的弯曲限制器，用于保护柔性立管，包含散热模块单元和连接模块单元，散热模块单元包括两个半弧形的内模块，内模块的内径与柔性立管的管径相配合，内模块包括位于中部的内模块主体和分别设置在两端的端部凸台(201)，端部凸台(201)与内模块主体之间的沟槽内设置有外部斜坡面(203)，在内模块主体上开设有散热孔，两个内模块包覆在柔性立管的外表面后构成一个散热模块单元；连接模块单元包括两个相互连接的两个半圆形外模块，两个外模块的两端相互连接后能够包覆在柔性立管和内模块之外；每个外模块包括中间部分和两侧部分和两端，其中间部分的内径与柔性立管的管径相配合，其两侧部分沿内壁对称分布两个侧边凹槽(101)，侧边凹槽(101)的尺寸与内模块端部凸台(201)相匹配，用于在两端连接相邻的散热模块单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有散热功能的弯曲限制器，用于保护柔性立管，包含散热模块单元和连接模块单元，散热模块单元包括两个半弧形的内模块，内模块的内径与柔性立管的管径相配合，内模块包括位于中部的内模块主体和分别设置在两端的端部凸台(201)，端部凸台(201)与内模块主体之间的沟槽内设置有外部斜坡面(203)，在内模块主体上开设有散热孔，两个内模块包覆在柔性立管的外表面后构成一个散热模块单元；连接模块单元包括两个相互连接的两个半圆形外模块，两个外模块的两端相互连接后能够包覆在柔性立管和内模块之外；每个外模块包括中间部分和两侧部分和两端，其中间部分的内径与柔性立管的管径相配合，其两侧部分沿内壁对称分布两个侧边凹槽(101)，侧边凹槽(101)的尺寸与内模块端部凸台(201)相匹配，用于在两端连接相邻的散热模块单元。


2.根据权利要求1所述的弯曲限制器，其特征在于，连接模块单元的连接方式为旋转开合方式，两个外模块通过旋转连接件(3)连接。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：余杨，吴凡蕾，余建星，刘嘉豪，姚云鹏，孙文正，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12