Распределитель напряжения для трубопровода

(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ТРУБОПРОВОДА(57) Изобретение относится к продолговатому неравномерно пластически деформированному изогнутому участку трубы, который может крепиться к трубопроводу и который обеспечивает,что при приложенном усилии к концу продолговатого изогнутого участка трубы, участок трубы получит одинаковый радиус изгиба по всей своей длине. Подготавливая конструкцию таким образом, что продолговатый изогнутый участок трубы может вращаться вокруг оси трубопровода,продолговатый изогнутый участок трубы может в дальнейшем крепиться в правильном направлении.(73) БЙВУТС БЕХЕР БВБЙВУТС,Йоханнес Герхардус Йозеф Изобретение относится к конструкции трубопровода, которое может применяться со спирализацией трубопровода,содержащего изогнутый продолговатый отрезок трубы с соединением, к которому может крепиться трубопровод. Это применяется в частности для создания первой плавающей окружности и последней окружности трубы в плавающей спиральной трубе на воде, как это описано в патенте РСТ/ЕР 2008/008062. При упругой деформации стального трубопровода или трубопровода из сплава сложно деформировать конец трубы в той же степени, что и остальной трубопровод. Это объясняется тем, что к концу трубы сложно приложить достаточный момент, который создает такое же отклонение трубы, как и в остальной части трубы. При приложении усилия к концу трубы, эффект будет таким, что труба деформируется неравномерно. На конце трубы отклонение будет минимальным, тогда как на большем расстоянии от конца трубы, где приложено усилие, возникнет большее отклонение. При создании первой окружности, близкой к круговой форме, спирали, как описано в патенте РСТ/ЕР 2008/008062,недостатком этой неравномерной деформации является то, что конец трубопровода вдавится в следующий виток спирали. Это вызовет точечную нагрузку на конец трубы и на следующий виток спирали. То, что труба может повредиться при таких условиях является реальной возможностью. На конец внешнего витка спирали, как описано в патенте /2008/008062, действуют те же условия, кроме того, что труба может не соединяться с предыдущим витком спирали. Распределитель напряжения в соответствие с изобретением имеет преимущество, заключающееся в том, что напряжение распределяется на большей длине таким образом, что на следующем или соседнем витке спирали трубопровода не возникнет большой нагрузки. Следовательно, продолговатый изогнутый отрезок трубы в соответствие с изобретением содержит увеличивающийся меньший радиус изгиба, получаемый, например, в результате пластической деформации трубы в направлении конца трубы. Если никакое усилие не приложено, то на конце распределителя напряжения будет такой же радиус изгиба, что и у трубы при максимальном упругом изгибе,тогда как начало распределителя напряжения, возле соединения с трубопроводом,будет прямым. От начала и до конца продолговатый изогнутый отрезок трубы содержит постепенно увеличивающийся меньший радиус изгиба. Трубы большего диаметра могут подвергаться пластичному изгибу при помощи трубогибочных станков на определенных интервалах, таким образом, такой изгиб не является бесконечным. Путем увеличения или уменьшения расстояния между изгибами или изменения степени пластической деформации радиус изгиба может постепенно изменяться по всей длине распределителя напряжения. 2 Другим способом получения изогнутой трубы является размещение отрезков трубы под углом к сварному шву. Длина продолговатой изогнутой части трубы зависит от диаметра и толщины стенки трубы. Предпочтительный вариант осуществления изобретения характеризуется тем, что радиус изгиба на конце продолговатого изогнутого участка трубы соответствует радиусу изгиба соседнего витка спирали, а также тем, что радиус изгиба в самом начале, в месте крепления распределителя напряжения к трубопроводу, образующему в результате спиральный трубопровод, будет больше. Очень хорошее исполнение характеризуется тем,что продолговатый изогнутый участок трубы в соответствие с изобретением содержит вращающийся механизм таким образом, что продолговатый изогнутый участок трубы может вращаться вокруг продольной оси трубопровода, к которому он прикреплен. Еще один предпочтительный вариант осуществления изобретения характеризуется тем,что продолговатый изогнутый участок трубы в соответствие с изобретением обеспечивается средством соединения для крепления продолговатого изогнутого участка трубы на трубопроводе в выбранной позиции таким образом,что продолговатый изогнутый участок трубы не может вращаться вокруг продольной оси трубопровода, к которому он прикреплен. Еще одно преимущество варианта осуществления изобретения характеризуется тем,что распределитель напряжения содержит одну или более точек, где усилие может захватывать распределитель напряжения, и это усилие может быть использовано для создания упругой деформации. Еще одно преимущество варианта осуществления изобретения характеризуется тем,что верх продолговатого изогнутого участка трубы является таким широким, что при нахождении на плаву в жидкости он сам разместится благодаря своей плавучести в правильном положении. Еще одно преимущество варианта осуществления изобретения характеризуется тем,что распределитель напряжения содержит направляющее приспособление с внутренней стороны изгиба, которое направляет соседний предыдущий виток спирали. Подобное преимущество варианта осуществления изобретения характеризуется тем,что распределитель напряжения содержит направляющее приспособление с наружной стороны изгиба, которое направляет соседний следующий виток спирали. Еще одно преимущество варианта осуществления изобретения характеризуется тем,что направляющее приспособление содержит средства для крепления соседней трубы. Подобное преимущество варианта осуществления изобретения характеризуется тем,что направляющее приспособление состоит из сегментов, крепящихся при помощи петель. Это является преимуществом, заключающееся в том, что при изгибе вероятность возникновения напряжений,которые могут привести к искривлению,значительно меньше. Подобное преимущество варианта осуществления изобретения характеризуется тем,что распределитель напряжения или любые из отдельных компонентов герметически закрыты. Это является преимуществом создания позитивного фактора для удержания распределителя напряжения на плаву в жидкости. Теперь изобретение будет рассмотрено со ссылкой на следующие фигуры, где Фиг.1 - возможный вариант применения показывает распределитель напряжения в спиральном положении Фиг.2 а - возможный вариант осуществления изобретения показывает распределитель напряжения для внутренней окружности спирали с различными компонентами в неустановленном положении Фиг.2 - возможный вариант осуществления изобретения показывает распределитель напряжения для наружной окружности спирали с различными в неустановленном положении Фиг.3 - возможный вариант осуществления изобретения показывает распределитель напряжения с различными компонентами в установленном положении. На фиг.1 представлена упругая изогнутая труба 3, согнутая в спираль и буксируемая двумя буксирами 15. На фиг.1 представлен возможный вариант применения распределителей напряжения,которые могут быть применены к двум концам трубопровода 3. При скручивании трубопровода 3 в спираль в области упругих деформаций очень сложно сгибать концы трубопровода в правильную геометрическую форму, поскольку усилия, приложенного кабелями 10 к концам, не достаточно для обеспечения достаточного момента для деформирования трубопровода на конце. На фиг.2 а представлен возможный вариант осуществления распределителя напряжения,содержащего продолговатый отрезок изогнутой трубы 8 и соединение 2, которые не вычерчены в масштабе. Длина распределителя напряжения зависит от диаметра и толщины стенки трубопровода 3. Соединение 2 приваривается на одной линии с трубопроводом 3. Продолговатый изогнутый участок трубы 8 вставлен в соединение 2 одним концом продолговатого изогнутого участка 8 трубы,содержащего переходник диаметра 13, точно входящего в соединение 2. В переходнике диаметра 13 продолговатого изогнутого участка 8 трубы предусмотрен паз 6, где болты 5 соединения 2 могут крепиться таким образом, что продолговатый изогнутый участок 8 трубы становится неподвижным. На конце продолговатого изогнутого участка 8 трубы предусмотрены две монтажных петли 9, к которым может быть приложено усилие таким образом, что в продолговатом изогнутом участке 8 трубы возникнет момент, который увеличится в направлении переходника диаметра 13 и который обеспечит изгиб продолговатого изогнутого участка 8 трубы и трубы 3. Продолговатый изогнутый участок 8 трубы расположен возле двух монтажных петель 9,являющихся наиболее пластически деформированной частью продолговатого изогнутого участка 8 трубы, тогда как на переходнике диаметра 13 не было образовано почти никакой пластической деформации. Пластический изгиб продолговатого изогнутого участка 8 трубы уменьшается от своего максимума на двух монтажных петлях 9 практически до нуля градусов на переходнике диаметра 13. Путем приложения определенного усилия к двум монтажным петлям 9 в направлении мнимого центра продолговатого изогнутого участка 8 трубы,продолговатый изогнутый участок 8 трубы будет изгибаться равномерно по всей своей длине. На фиг.2 а также представлено направляющее приспособление, которое состоит из нескольких сегментов 4, которые крепятся на продолговатом изогнутом участке 8 трубы. В сегментах 4 предусмотрены пазы 14, расположенные таким образом, что крепежная лента может крепиться к предыдущему слою спирали, как показано на фиг.1. Альтернативно, сегменты могут быть выполнены с петлями. На фиг.2 представлен возможный вариант осуществления распределителя напряжения,содержащего продолговатый изогнутый участок 1 трубы и соединение 2, которые не вычерчены в масштабе. Длина распределителя напряжения зависит от диаметра и толщины стенки трубопровода 3. Соединение 2 приваривается на одной линии с трубопроводом 3. Продолговатый отрезок изогнутой трубы 1 вставлен в соединение 2, где один конец продолговатого изогнутого участка 1 трубы содержит переходник диаметра 13, который точно входит в соединение 2. В переходнике диаметра 13 продолговатого изогнутого участка 1 трубы предусмотрена кольцевая канавка 6, где болты 5 соединения 2 могут крепиться таким образом, что продолговатая изогнутая труба становится неподвижной. На конце продолговатого изогнутого участка 1 трубы предусмотрен крепежный элемент 7 с монтажной петлей, от которой на продолговатый изогнутый участок 1 трубы может передаваться усилие таким образом, что будет создан момент,который вызовет изгиб продолговатого изогнутого участка 1 трубы, а также трубы 3 в области упругих деформаций. Продолговатый изогнутый участок трубы расположен возле крепежного элемента 7,являющегося наиболее пластически деформированной частью, тогда как на переходнике диаметра 13 не было образовано никакой 3 пластической деформации. Пластический изгиб продолговатого изогнутого участка трубы 1 постепенно уменьшается от крепежного элемента 7 до нуля градусов на переходнике диаметра 13. Путем приложения усилия к крепежному элементу 7 в направлении мнимого центра продолговатого изогнутого участка 1 трубы,продолговатый изогнутый участок 1 трубы будет изгибаться равномерно по всей своей длине. На фиг.2 также представлено направляющее приспособление, которое состоит из нескольких сегментов 4, которые крепятся на продолговатом изогнутом участке 1 трубы. В сегментах 4 предусмотрены пазы 14, расположенные таким образом, что крепежная лента может крепиться к следующему слою спирали, как показано на фиг.1. На фиг.3 представлен распределитель напряжения в установленном положении. Соединение 2 приварено на одной линии с трубой 3, и длинный отрезок изогнутой трубы прикреплен к соединению 2 и закреплен болтами 5. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Распределитель напряжения, пригодный для формирования упруго изгибаемой спирали трубы из трубопровода,причем распределитель напряжения содержит первый конец, пригодный для соединения распределителя напряжения с трубой, второй конец, пригодный для приложения усилия к распределителю напряжения и трубопроводу, и продолговатый изогнутый участок трубы, отличающийся тем, что радиус изгиба на втором конце продолговатого изогнутого участка трубы соответствует радиусу изгиба соседнего витка выполняемой спирали, при этом радиус изгиба на первом конце, где распределитель напряжения прикреплен к трубопроводу, будет больше, и радиус в продолговатом изогнутом участке трубы является постепенно уменьшающимся от второго конца к первому концу. 2. Распределитель напряжения по п.1,отличающийся тем,что постепенно уменьшающийся радиус получен путем изменения степени пластической деформации по всей длине продолговатого изогнутого участка трубы. 3. Распределитель напряжения по п.1,отличающийся тем,что постепенно уменьшающийся радиус получен путем сваривания отрезков трубы под углом. 4. Распределитель напряжения по п.1,отличающийся тем,что постепенно уменьшающийся радиус получен путем изгиба на определенных интервалах, на увеличивающихся или уменьшающихся расстояниях. 5. Распределитель напряжения по п.1,отличающийся тем, что продолговатый изогнутый участок трубы в соответствии с изобретением содержит вращающийся механизм, таким образом,что продолговатый изогнутый участок трубы может вращаться вокруг продольной оси трубопровода, к которому он прикреплен. 6. Распределитель напряжения по любому из п.1 и п.2, отличающийся тем, что распределитель напряжения в соответствии с изобретением обеспечен средством соединения для крепления продолговатого изогнутого участка трубы на трубопроводе в выбранной позиции таким образом,что продолговатый изогнутый участок трубы не может вращаться вокруг продольной оси трубопровода, к которому он прикреплен. 7. Распределитель напряжения по п.п.1, 2 или 3,отличающийся тем,что распределитель напряжения содержит одну или более точек, где усилие может захватывать распределитель напряжения, и это усилие может быть использовано для создания упругой деформации. 8. Распределитель напряжения по п.п.1, 2 или 3,отличающийся тем, что верх продолговатого изогнутого участка трубы является таким широким,что при нахождении на плаву в жидкости он сам разместится благодаря своей плавучести в правильном положении. 9. Распределитель напряжения по любому из п.п.1, 2 или 3, отличающийся тем, что распределитель напряжения содержит направляющее приспособление с внутренней стороны изгиба, которое направляет соседний предыдущий виток спирали. 10. Распределитель напряжения по любому из п.п.1, 2 или 3, отличающийся тем, что распределитель напряжения содержит направляющее приспособление с наружной стороны изгиба, которое направляет соседний предыдущий виток спирали. 11. Распределитель напряжения по любому из п.6 или п.7, отличающийся тем, что направляющее приспособление содержит средства для крепления соседней трубы. 12. Распределитель напряжения по любому из п.6 или п.7, отличающийся тем, что направляющее приспособление состоит из сегментов, которые прикреплены петлями. 13. Распределитель напряжения по любому из п.п.1, 2 или 3, отличающийся тем, что распределитель напряжения или любой из его отдельных компонентов герметически закрыты.