Конструкция соединения стальных труб в морской платформе

(9) ц 5 Е 02 ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО(54) КОНСТРУКЦИЯ СОЕДИН ЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ТРУБ В МОРСКОЙ ПЛАТФОРМЕ(57) Изобретение огносится к гидротехническому строительству, Цель изобретения -повышение долговечности соединения и упрощение изготовления конструкции. Конструкция соединения стальных труб в морской платформе содержит соединенные рочным швом 3 основную трубу 1 и примыкаемые к ней трубы 2 с поперечными диафрагмами 5.к которым прикреплены арматурные стержни 4. Арматурные стержни 4 предварительно напрягаются с помощью крепежных приспособлений, выполненных в виде гайки, закручиваемой на конец арматурного стержня с резьбой 6, пропущенный через отверстия в основной трубе 1 и в балке 9, расположенной во внутренней полости основной трубы, параллельно ее оси. 3 ил,10 20 25 30 35 40 50 Изобретение относится к конструкциямсоединений стальных труб в морских стальных платформах и может быть использованов конструкциях морских стационарных осНований для освоения морских нефтяных игазовых месторождений,Цель изобретения - повышение долгоечности соединения и упрощение иэготовения конструкции.На фиг,1 изображена конструкция соеинения стальных труб в морской платфоре; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З -разрез Б-Б на фиг.1.Конструкция соединения стальных трубЬ морской платформе (фиг.1) содержит основную трубу 1, к которой приварены приМыкаемые трубы 2 сварным швом 3 ирматурные стержни 4, один конец которыхрикреплен к поперечной диафрагме 5(например, сваркой), прикрепленной к внутренней поверхности примыкаемой трубы 2,второй конец арматурного стержня 4, имеЮщий резьбу 6, пропущен через отверстие7 в стенке основной отрубы 1 и через отверстие 8 в балке 9, при этом отверстия выполНены в обоих примыкающих элементах.Балка 9 расположена во внутренней полости основной трубы 1 параллельно ее оси,На конец арматурного стержня 4, имеющегоеэьбу би пропущенного через отверстия 7 и 8,акидывается обычная шайба 10 на конецрматурного стержня 4 примыкаемой трубы, перпендикулярной основной трубе 1, алиновидная шайба 11 - на конец арматурого стержня 4 примыкаемой трубы 2, налоненной к основной трубе 1, и накрученагайка 12.Сборка предлагаемой конструкции осуществляется в следующей последовательности,Во внутренюю полость примыкаемойтрубы 2 заводится поперечная диафрагма 5,диаметр которой меньше внутреннего диаметра примыкаемой трубы 2 на 3 - 6 мц, чтопозволяет беэ затруднений приварить ее кВнутренней поверхности примыкаемой трубы 2, причем ось последней совпадает сосью поперечной диафрагмы 5. После при;крепления к внутренней поверхности примыкаемой трубы 2 поперечной диафрагмы 5к центру последней прикрепляется (например, сваркой) конец арматурного стержня 4,причем его длина такая, что другой конец,имеющий резьбу 6, выступает эа пределывнутренней полости примыкаемой трубы 2на расстояние, равное сумме толщин стенкиосновной трубы 1, стенки балки 9, толщинеобычной шайбы 10 для перпендикулярнопримыкаемой трубы 2 или толщине клиноВидной специальной шайбы 11 для наклонно примыкаемой трубы, высоте гайки плюс 30 - 50 мм, Затем примыкаемая труба 2 подводится к основной трубе 1, а выступающий из внутренней полости примыкаемой трубы 2 конец арматурного стержня 4 с резьбой 6 заводится в подготовленное отверстие 7 в стенке основной трубы и проникает во внутреннюю полость основной трубы 1, диаметр которой равен 1000 -1400 мм, после чего в последнюю заводится балка 9, устанавливается параллельно оси основной трубы 1 и отверстием 8 насаживается на конец арматурного стержня 4 с резьбой 6. Затем одевается обычная шайба 10 или клиновидная шайба 11 (в зависимости от угла наклона примыкаемой трубы) и накручивается гайка 12 до момента, покапримыкаемая труба 2 соприкоснется с оболочкой основной трубы 1. После выполнения описанных операций место соприкосновения стенки примыкаемой трубы 2 к оболочке основной трубы 1 приваривается сварочным швом 2, после охлаждения которого затягивается гайка 12 до усилия, необходимого для достаточного уровня предварительного напряжения,Предлагаемая конструкция соединения стальных труб в морской платформе работает следующим образом.При затягивании гайки 12 растягивающие усилия арматурного стержня 4 передаются через поперечную диафрагму 5 в сжимающие усилия материала оболочки примыкаемой трубы 2, сжимающйе в свою очередь и сварочный шов 3, соединяющий основную трубу 1 с примыкаемой трубой 2. При приложении к примыкаемой трубе 2 растягивающих усилий они передаются через материал примыкаемой трубы 2 на сварочный шов 3, но, учитывая противоположность знака усилий в сварочном шве 3 от предварительного напряжения, общий уровень напряжений как в материале оболочки примыкаемой трубы 2 на участке между наружной поверхностью основной трубы 1 и поперечной диафрагмы 5, так и в материале сварочного шва 3, ниже на величину предварительного напряжения. При приложении сжимающих усилий они передаются по описанной схеме на материал сварочного шва 3, но чтобы достигнуть определенного уровня напряжений в нем, необходимо превзойти уже имеющийся уровень от предварительного напряжения, только после этого напряжение в сварочном шве 3 начнет возрастать. Зная расчетные усилия в элементах конструкции, предварительным напряжением можно регулировать возникающие от действия внешних нагрузок усилия в сварочном шве,1664971 9 10 12 Составитель Р. Бесчастнова ехред М.Моргентал Корректор В, Гирня Редактор А. Мотыль Заказ 2373Тираж 379 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 222 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Конструкции соединения стальных труб в указанных сооружениях подвергаются знакопеременным нагрузкам, обусловленным наличием волн и движущихся льдов, что приводит к возникновению в сварочных 5 швах соединения элементов конструкций усталостных напряжений, величина которых прямо пропорциональна общему уров- ню напряжений, который можно понизить на величину предварительного напряже ния, асоответственно и уровень усталостных напряжений, величина которых в значительной мере влияет на долговечность конструкции соединения стальных труб в морской платформе и одновременно упро щает технологию ее изготовления.Фо р мул а изобретен ияКонструкция соединения стальных труб в морской платформе, включающая соединенные сварным швом основную трубу и 20 примыкающие к ней трубы с поперечными диафрагмами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности соединения и упрощения изготовления конструкции, она снабжена балкой, размещенной на внутренней поверхности основной трубы параллельно ее оси в зоне примыкания к ней труб, и арматурными стержнями с резь- бовой нарезкой на одних концах, размещенными в полостях примыкающих труб, при этом концы арматурных стержней без реэьбовой нарезки прикреплены к поперечным диафрагмам примыкающих труб, а концы арматурных стержней с резьбовой нарезкой пропущены в отверстия, выполненное соосно в примыкающих друг к другу основной трубе и балке, и затянуты с возможностью создания предварительного напряжения е сварном шве с помощью крепежных при. способлений.