阅读说明：本技术 一种带橡胶保护套接口的柔性立管弯曲加强器 (Flexible riser bending reinforcement device with rubber protection socket ) 是由 吴凡蕾 余杨 余建星 傅一钦 尤敏杰 江思萱 于 2020-12-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种带橡胶保护套接口的柔性立管弯曲加强器,包括用于包裹柔性立管外壁的主体套和橡胶保护套接口,主体套为三段式空心结构,中段为圆台形,两端分别为截面尺寸较大的A端和截面尺寸较小的B端；主体套的A端带有环形底面,在环形底面的周边分布间隔分布有多个第一槽口,在第一槽口内设有用于方便螺钉贯穿的A端通孔,在A端环形底部设有凹台,用于固定柔性立管；在B端外表面间隔分布有多个第二槽口,在第二槽口内设有用于方便螺钉贯穿的B端通孔；橡胶保护套接口为中空柱体结构,橡胶保护套接口外壁靠近B端按照与B端第二槽口同样的间隔和尺寸分布有相对应保护套槽口,保护套槽口上的通孔与第二槽口上的通孔相对应。本发明能够避免立管连接部分的弯曲破坏。(The invention provides a flexible riser bending reinforcer with a rubber protection sleeve joint, which comprises a main body sleeve and a rubber protection sleeve joint, wherein the main body sleeve is used for wrapping the outer wall of a flexible riser, the main body sleeve is of a three-section type hollow structure, the middle section of the main body sleeve is in a round platform shape, and two ends of the main body sleeve are respectively an A end with a larger section size and a B end with a smaller section size; the end A of the main body sleeve is provided with an annular bottom surface, a plurality of first notches are distributed at intervals on the periphery of the annular bottom surface, an end A through hole for facilitating penetration of a screw is formed in each first notch, and a concave table is arranged at the annular bottom of the end A and used for fixing a flexible vertical pipe; a plurality of second notches are distributed on the outer surface of the end B at intervals, and end B through holes for facilitating penetration of screws are formed in the second notches; the rubber protection socket joint is the cavity cylinder structure, and rubber protection socket joint outer wall is close to the B end and has corresponding protective sheath notch according to the same interval and the size distribution with B end second notch, and the through-hole on the protective sheath notch is corresponding with the through-hole on the second notch. The invention can avoid bending damage of the riser connecting part.)

一种带橡胶保护套接口的柔性立管弯曲加强器

技术领域

本发明涉及一种带橡胶保护套的深海柔性立管弯曲加强器，属于海洋工程柔性软管保护领域。

背景技术

深海柔性立管是深海油气开采系统中的关键部分，是海洋就平台与海底油田之间的桥梁。由于柔性立管构型的可塑性较强，能适应恶劣的环境荷载，故常被运用于深海进行油气开采的工作。其弯曲能力较强，与浮体接头处或管线连接处容易弯折而发生局部损坏，因此需要在局部易损位置设置弯曲加强器来避免损伤。传统的弯曲加强器，在管道出口处刚度略大，容易磨损立管外表面，并且管道在该点也容易产生应力集中，发生弯折或挤压，降低管道的疲劳寿命。

因此，亟需一款新型具有刚度过渡出口的弯曲加强器来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种带橡胶保护套接口的深海柔性立管弯曲加强器，降低加强器出口处由于刚度骤变产生的应力集中，减少立管发生磨损的概率。技术方案如下：

一种带橡胶保护套接口的柔性立管弯曲加强器，包括用于包裹柔性立管外壁的主体套1和橡胶保护套接口2，其特征在于，所述主体套1为三段式空心结构，中段为圆台形，两端分别为截面尺寸较大的A端和截面尺寸较小的B端；主体套1的A端带有环形底面，在环形底面的周边分布间隔分布有多个第一槽口101，在第一槽口内设有用于方便螺钉贯穿的A端通孔,在A端环形底部设有凹台103，凹台103的内径尺寸根据柔性立管的外径尺寸而确定，用于固定柔性立管；在B端外表面间隔分布有多个第二槽口104，在第二槽口104内设有用于方便螺钉贯穿的B端通孔105；

橡胶保护套接口2为中空柱体结构，其内径尺寸根据柔性立管而确定，橡胶保护套接口2外壁靠近B端按照与B端第二槽口104同样的间隔和尺寸分布有相对应保护套槽口201，保护套槽口201上的通孔202与第二槽口104上的通孔105相对应，以确保螺钉能够顺利穿过将橡胶保护套接口2和主体套1连接在一起。

优选地，橡胶保护套接口2与主体套1的A端连接的一端的壁厚为最大值，沿出口壁厚逐渐下降，另一端的壁厚最薄。

优选地，主体套A端的第一槽口与B端的第二槽口沿外壁均匀间隔布置。

优选地，所述的主体套1由聚氨酯制成。

本发明为带有橡胶保护套接口的深海柔性立管弯曲加强器，具有以下优点：

1)本发明的深海柔性立管弯曲加强器主体制作简单，采用一体化浇铸而成的三段式聚氨酯主体，固定端或出口端无配件，不用考虑浇铸时由于配件安装不得当引起的应力集中等问题，提高了浇铸成功率。

2)本发明安装简单，拆卸方便。在弯曲加强器的固定端与出口端开沿外壁均匀间隔布置的槽口，通过螺钉穿过槽口对加强器或橡胶保护套进行固定，过程简单且省时省力。

3)本发明在加强器固定端设置均匀间隔90度的槽口，槽口距离加强器底部厚度为10厘米，这种设计不仅种可以将弯曲加强器固定于上部浮体的立管接口，还可以在两节立管的连接处将两个弯曲加强器镜像连接，避免立管连接部分的弯曲破坏。

4)本发明在橡胶保护套接口的壁厚设置为逐渐减小，保证保护套与立管表面更加吻合，减少立管运动时壁厚给外表面的压力，从而减少出口端对立管的磨损。

附图说明

图1为橡胶保护套接口配备在弯曲加强器上的结构示意图；

图2为弯曲加强器的底部结构示意图；

图3为橡胶保护套接口的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1-2所示，本发明的带橡胶保护套接口的深海柔性立管弯曲加强器，包括一体化浇铸而成的贴合包裹柔性立管外壁的聚氨酯三段式主体套1、与橡胶保护套接口2。所述主体套1为三段式空心结构，两端分别为A端与B端，其中104为B端外表面上间隔120度的槽口，如图2所示，槽口内设有通孔105，方便螺钉贯穿将橡胶保护套接口2与B端用螺钉连接在一起。弯曲加强器主体套1的A端同样均匀分布着相隔90度的槽口101。在槽口内设有通孔102方便螺钉贯穿，将弯曲加强器整体固定在立管接口处，并且通孔102下沉式的设计使螺钉更不易受到海流的冲刷腐蚀导致损坏。图1与图2中，在弯曲加强器主体套1的A端底部设有凹台103，用于位置的固定。

在本发明中，橡胶保护套接口2为改造整体弯曲加强器、保护柔性立管的重点配件。橡胶保护套接口2为固态橡胶材质，中空圆柱体结构，与A端连接的壁厚为最大值，沿出口壁厚逐渐下降，故总体壁呈现递减。壁厚的渐薄设计是为了减少立管在出口端受到的磨损和挤压，保证保护套与立管表面更加吻合，减少立管运动时壁厚给外表面的压力，从而减少出口端对立管的磨损。橡胶保护套接口2外壁靠近B端同样也隔120度分布着三个槽口201，尺寸A端槽口104相同，槽口201上的通孔202与槽口104上的通孔105相通，确保螺钉能够顺利穿过将两个构件连接在一起。

本发明安装时，首先弯曲加强器主体套1与橡胶保护套接口2通过三个螺钉穿过通孔105和通孔202连接起来，将该弯曲加强器整体套入柔性立管外部，移动到需要的位置如立管与上部浮体接口处或两根立管接口处。用螺钉穿过槽口101中的通孔102，将该弯曲加强器整体固定住，完成弯曲加强器的安装。

以上发明的安装位置和构件尺寸需根据实际工况而定。