专利名称：吸收海底管道膨胀变形的膨胀弯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸收海底管道膨胀变形的膨胀弯，属于海洋工程领域。
背景技术：
目前所使用的海底管道膨胀弯为平面结构型式，因其只能通过平面内变形吸收海底管道的膨胀变形，所以其能吸收的膨胀变形较小。当海底管道在高温高压环境下运行时， 管道膨胀变形较大，此时如将膨胀弯设计成平面结构型式，则需要在膨胀弯上设计多个弯， 这样会导致膨胀弯过长而需要分段安装，增加海上安装费用。
发明内容
本发明的目的是提供一种吸收海底管道膨胀变形的膨胀弯。本发明提供的吸收海底管道膨胀变形的膨胀弯包括水平管段和垂直管段；所述水平管段包括Ll段、L2段、L3段、L4段和L5段；所述垂直管段包括两段Hl段和两段H2段； 所述Ll段、L2段和L3段依次通过两段所述Hl段相互连接，所述Ll段和L2段之间与所述 L2和L3段之间均设有夹角；所述L3段、L4段和L5段依次通过两段所述H2段相互连接，所述L3段和L4段之间与所述L4段和L5段之间均设有夹角；所述Ll段、L3段和L5段设于同一水平面上。上述的膨胀弯中，所述Ll段、L2段、L3段、L4段和L5段的长度可根据项目实际情况进行计算分析确定，其长度可均相等或均不相等。上述的膨胀弯中，所述Hl段和H2段的高度可根据项目实际情况进行计算分析确定，其高度可相等或不相等。上述的膨胀弯中，所述Ll段和L2段之间的夹角可为90° ；所述L2段和L3段之间的夹角可为90°，此时，所述Ll段和L3段为平行设置，所述L2段与Ll段和L3段均为垂
直设置。上述的膨胀弯中，所述L3段和L4段之间的夹角可为90° ；所述L4段和L5段之间的夹角可为90°，此时，所述L3段和L5段为平行设置，所述L4段与L3段和L5段均为垂直设置，所述L2段和L4段为平行设置。上述的膨胀弯中，所述水平管段与所述垂直管段之间可为一体成型，可增加所述膨胀弯的牢固性。上述的膨胀弯中，所述Ll段和L5段均可通过法兰与海底管道的立管和水平管相连接。本发明提供的膨胀弯能通过空间变形吸收较大的海底管道的膨胀变形；其也可用于海底管道端部以避免采用过长的平面结构型式膨胀弯，减少海上安装费用；其也可用于海底管道可能发生侧向屈曲位置，抑制侧向屈曲发生。
图1为本发明实施例1的膨胀弯的主视图。图2为本发明实施例1的膨胀弯的俯视图。图3为本发明实施例1的膨胀弯用于吸收海底管道膨胀变形和抑制侧向屈曲的结构示意图。图中各标记如下1L1段、2L2段、3L3段、4L4段、5L5段、6H1段、7H2段、8法兰、9海洋平台、10立管、11水平管、12管端、13、14和15实施例1的膨胀弯。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。实施例1、膨胀弯如图1和图2所示，本发明提供的膨胀弯包括水平管段和垂直管段；该水平管段包括Ll段1、L2段2、L3段3、L4段4和L5段5 ；该垂直管段包括两段Hl段6和两段H2段 7 ;L1段1、L2段2、L3段3、L4段4和L5段5的长度相等，Hl段6和H2段7的高度相等； Ll段1、L2段2和L3段3依次通过两段Hl段6相互连接，L2段2与Ll段1和L3段3均为垂直设置，即Ll段1和L2段2之间的夹角和L2段2和L3段3之间的夹角均为90°， 此时，Ll段1和L3段3相互平行；L3段3、L4段4和L5段5依次通过两段H2段7相互连接，L4段4与L3段3和L5段5均为垂直设置，即L3段3和L4段4之间的夹角和L4段4 和L5段5之间的夹角均为90°，此时，L3段3和L5段5相互平行；Ll段1、L3段3和L5 段5设于同一水平面上；Ll段1、L2段2、L3段3、L4段4、L5段5、Hl段6和H2段7之间为一体成型设置。上述的膨胀弯中，Ll段1、L2段2、L3段3、L4段4和L5段5的长度可根据项目实际情况进行计算分析确定；Hl段6和H2段7的高度可根据项目实际情况进行计算分析确定；L2段2与Ll段1和L3段3之间的夹角均可以在0° -90°之间进行调节，但不为0° ； L4段4与L3段3和L5段5之间的夹角均可以在0° -90°之间进行调节，但不为0°。实施例2、实施例1提供的膨胀弯的应用如图3所示，实施例1提供的膨胀弯用于吸收海底管道端部较大的膨胀变形和吸收海底管道中较大的变形，抑制侧向屈曲发生立管10的一端与海洋平台9相连接，另一端与实施例1提供的膨胀弯13中的Ll段1通过法兰8相连接，实施例1提供的膨胀弯13 中的L5段5与水平管11通过法兰8相连接；当直接放置在海床上的海底管道在高温高压环境下运行时，海底管道端部处(立管10和水平管11之间)可能会发生较大的膨胀变形， 此时，如在该处安装平面结构型式膨胀弯，设置的膨胀弯会比较大，则受限于施工作业船舶吊装能力或吊臂作业空间，可能需要将膨胀弯分成两段安装，这样会大大增加海上安装时间；而采用本发明提供的空间结构型式膨胀弯13，则即能吸收较大膨胀变形，又可以整体安装膨胀弯13，减少施工费用；水平管11中也连接有膨胀弯14，当直接放置在海床上的海底管道在高温高压环境下运行时，海底管道可能会发生较大的膨胀变形，经计算分析，水平管11 (膨胀弯14的安装位置)处会发生侧向屈曲；所以在此处安装空间结构型式膨胀弯 14，可以吸收该位置膨胀变形，从而减少海底管道中的轴向应力，避免发生侧向屈曲；管端 12和水平管11的连接处设有膨胀弯15，当直接放置在海床上的海底管道在高温高压环境下运行时，海底管道的有膨胀弯15处(水平管11和管端12之间)可能会发生较大的膨胀变形，此时，如在该处安装平面结构型式膨胀弯，则受限于施工作业船舶吊装能力或吊臂作业空间，可能需要将膨胀弯分成两段安装，这样会大大增加海上安装时间；而采用空间结构型式膨胀弯15，则即能吸收较大膨胀变形，又可以整体安装膨胀弯15，减少施工费用。
权利要求
1.一种吸收海底管道膨胀变形的膨胀弯，其特征在于所述膨胀弯包括水平管段和垂直管段；所述水平管段包括Ll段、L2段、L3段、L4段和L5段；所述垂直管段包括两段Hl段和两段H2段；所述Ll段、L2段和L3段依次通过两段所述Hl段相互连接，所述Ll段和L2 段之间与所述L2和L3段之间均设有夹角；所述L3段、L4段和L5段依次通过两段所述H2 段相互连接，所述L3段和L4段之间与所述L4段和L5段之间均设有夹角；所述Ll段、L3 段和L5段设于同一水平面上。
2.根据权利要求1所述的膨胀弯，其特征在于所述Ll段、L2段、L3段、L4段和L5段的长度相等。
3.根据权利要求1所述的膨胀弯，其特征在于所述Ll段、L2段、L3段、L4段和L5段的长度不相等。
4.根据权利要求1-3中任一所述的膨胀弯，其特征在于所述Hl段和H2段的高度相。
5.根据权利要求1-3中任一所述的膨胀弯，其特征在于所述Hl段和H2段的高度不相等。
6.根据权利要求1-5中任一所述的膨胀弯，其特征在于所述Ll段和L2段之间的夹角为90° ；所述L2段和L3段之间的夹角为90°。
7.根据权利要求1-6中任一所述的膨胀弯，其特征在于所述L3段和L4段之间的夹角为90° ；所述L4段和L5段之间的夹角为90°。
8.根据权利要求1-6中任一所述的膨胀弯，其特征在于所述水平管段与所述垂直管段之间为一体成型。
9.根据权利要求1-8中任一所述的膨胀弯，其特征在于所述Ll段和L5段均通过法兰与海底管道的立管和水平管相连接。
全文摘要
本发明公开了一种吸收海底管道膨胀变形的膨胀弯。所述膨胀弯包括水平管段和垂直管段；所述水平管段包括L1段、L2段、L3段、L4段和L5段；所述垂直管段包括两段H1段和两段H2段；所述L1段、L2段和L3段依次通过两段所述H1段相互连接，所述L1段和L2段之间与所述L2和L3段之间均设有夹角；所述L3段、L4段和L5段依次通过两段所述H2段相互连接，所述L3段和L4段之间与所述L4段和L5段之间均设有夹角；所述L1段、L3段和L5段设于同一水平面上。本发明提供的膨胀弯能通过空间变形吸收较大的海底管道的膨胀变形；其也可用于海底管道端部以避免采用过长的平面结构型式膨胀弯，减少海上安装费用；其也可用于海底管道可能发生侧向屈曲位置，抑制侧向屈曲发生。
文档编号F16L51/04GK102155595SQ20111010089
公开日2011年8月17日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者何绍礼, 刘晓霞, 徐阳, 矫滨田, 罗世勇, 贾旭, 邹星, 黄 俊 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油研究中心