[实用新型]一种机械复合管弹性敷设曲率半径限制装置

说明书

本实用新型公开了一种机械复合管弹性敷设曲率半径限制装置，包括弯曲限制底部结构和设置在弯曲限制底部结构上方的弯曲限制顶部结构，所述弯曲限制底部结构包括设置于弹性敷设段管沟上凸段的曲率半径限制底座和在曲率半径限制底座上表面设置的上部橡胶垫层、在曲率半径限制底座下表面设置的下部橡胶垫层；所述弯曲限制顶部结构包括设置于弹性敷设段管沟上凸中心段的管道上浮屈曲限制顶盖和在管道上浮屈曲限制顶盖内设置的内覆橡胶垫层。本实用新型利用刚性支撑结构对上凸弹性敷设的机械复合管进行底部支撑和顶部局部配重，保持精准的弹性敷设姿态，并对可能发生的上浮屈曲进行配重抑制，同时也进一步推动了机械复合管应用技术发展。

技术领域

本实用新型涉及一种机械复合管弹性敷设曲率半径限制装置。

背景技术

随着气田开发技术不断发展，高含硫化氢、氯离子等腐蚀性介质的区块日益增多，管道选材成为热点。在管材满足抗腐蚀性、抗HIC、抗SSC等性能后，管材的经济性是影响工程投资的关键。复合管通过碳钢材料作为基管(外管)，内衬或衬里采用抗腐蚀材料的形式，起到了同纯材管道相似的作用，且焊接技术达到要求。复合管分为冶金复合管和机械复合管，前者是通过基管与内覆钢管以冶金贴合的形式进行连接，后者是通过基管与衬里钢管以机械贴合的形式进行连接。前者造价较高，但具有良好的接触性；后者具有经济优势，但存在运行中基管与衬里紧密度降低的可能。由此可见，运行中材料的紧密度问题是影响机械复合管质量的关键，衬里塌陷、鼓包是紧密度消除的常见情况，对管道正常生产、周期清管等均带来了极大的安全隐患。

目前，针对机械复合管紧密度问题的研究较少，对生产运行中预测与控制紧密度的方法认识还有待持续加深，仅在材料制造要求上提出了紧密度指标。笔者根据前期研究，以内衬不发生塑性变形为基础条件，对带压、带温运行的机械复合管管道进行了紧密度影响剖析，认识到管道路由上的弹性敷设管段是紧密度受影响较大的部分，而又以弹性敷设管道内弯侧(靠近曲率半径中心一侧)为紧密度降低的关键部位。因此，有必要研究并提出在管道运行中实现机械复合管曲率半径主动控制的方法，以防止局部紧密度过度降低，影响管道运行安全。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本实用新型提供了一种机械复合管弹性敷设曲率半径限制装置，基于机械复合管成型及紧密度变化规律，综合考虑在运管道运行姿态、管沟沉降、上浮屈曲等问题，从管道曲率半径控制的角度出发，提出一种曲率半径主动控制的装置，达到安全可靠的效果。

本实用新型所采用的技术方案是：一种机械复合管弹性敷设曲率半径限制装置，包括弯曲限制底部结构和设置在弯曲限制底部结构上方的弯曲限制顶部结构，所述弯曲限制底部结构包括设置于弹性敷设段管沟上凸段的曲率半径限制底座和在曲率半径限制底座上表面设置的上部橡胶垫层、在曲率半径限制底座下表面设置的下部橡胶垫层；所述弯曲限制顶部结构包括设置于弹性敷设段管沟上凸中心段的管道上浮屈曲限制顶盖和在管道上浮屈曲限制顶盖内设置的内覆橡胶垫层。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：基于集输管道弹性敷设特征，综合考虑机械复合管紧密度影响因素和钢制管道上浮屈曲影响因素，利用刚性支撑结构对上凸弹性敷设的机械复合管进行底部支撑和顶部局部配重，保持精准的弹性敷设姿态，并对可能发生的上浮屈曲进行配重抑制，同时也进一步推动了机械复合管应用技术发展。

本实用新型适用于集输系统机械复合管弹性敷设段保护，原理明确、组建快速、经济可靠。具体表现为：

(1)原理明确

本实用新型考虑利用弯曲限制底部结构对上凸弹性敷设的机械复合管管道进行曲率半径控制，避免在安装、运行中引起的曲率半径偏离设计要求；同时鉴于集输管道高温、高压的运行特点，利用与所述弯曲限制底部结构配套的弯曲限制顶部结构和附加配重结构，在上凸弹性敷设中心段提供下压力，进一步抑制可能发生的曲率半径变化。

(2)组建快速

本实用新型为工厂预制，现场仅需简单安装；