ЗАЖИМ, ВЫПОЛНЕННЫЙ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ УВЕЛИЧЕНИЯ УСТАЛОСТНОЙ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТЫКОВЫХ СВАРНЫХ ШВОВ ТРУБНОЙ ЕМКОСТИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, КОТОРАЯ ВПОСЛЕДСТВИИ ЗАГИБАЕТСЯ

1. Зажим для сцепления с емкостью под давлением в форме трубы, которая образована посредством сварки встык друг с другом двух емкостей под давлением в форме трубы, причем зажим предназначен для увеличения усталостной долговечности соединительного стыкового сварного шва, и для уменьшения овализации и предотвращения скручивания упомянутой емкости под давлением, когда упомянутая емкость под давлением подвергается загибанию с прикрепленным упомянутым зажимом, причем упомянутый зажим содержит:
внутренний сегмент зажима, имеющий внутреннюю поверхность, первый конец и второй конец;
причем упомянутая внутренняя поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима является, по существу, гладкой для позволения скольжения упомянутой внутренней поверхности упомянутого внутреннего сегмента зажима относительно упомянутой емкости под давлением, к которой прицеплен упомянутый внутренний сегмент зажима;
наружный сегмент зажима, имеющий внутреннюю поверхность, первый конец и второй конец;
причем упомянутая внутренняя поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образует одно из фрикционного элемента и зацепляющейся поверхности фрикционного элемента для захватывания упомянутой емкости под давлением для предотвращения скольжения упомянутой внутренней поверхности упомянутого наружного сегмента зажима относительно упомянутой емкости под давлением, к которому прицеплен упомянутый наружный сегмент зажима;
механизм затягивания для прикрепления упомянутого внутреннего сегмента зажима к упомянутому наружному сегменту зажима.
2. Зажим по п.1, в котором:
упомянутый фрикционный элемент находится на упомянутом наружном сегменте зажима.
3. Зажим по п.1, в котором:
упомянутая зацепляющаяся поверхность фрикционного элемента находится на упомянутом наружном сегменте зажима.
4. Зажим по п.1, в котором:
по меньшей мере один из упомянутого внутреннего сегмента зажима и упомянутого наружного сегмента зажима образует радиальную канавку для принятия наплавленного валика стыкового сварного шва емкости под давлением, когда упомянутые внутренние сегменты зажима и упомянутые наружные сегменты зажима расположены на емкости под давлением.
5. Зажим по п.1, в котором:
первая часть упомянутого первого конца упомянутого внутреннего сегмента зажима удаляется для образования первой области снижения напряжений, причем ширина упомянутой первой удаленной части уменьшается как функция расстояния от упомянутого первого конца упомянутого внутреннего сегмента зажима;
вторая часть упомянутого второго конца упомянутого внутреннего сегмента зажима удаляется для образования второй области снижения напряжений, причем ширина упомянутой второй удаленной части уменьшается как функция расстояния от упомянутого второго конца упомянутого внутреннего сегмента зажима;
причем упомянутая первая область снижения напряжений и упомянутая вторая область снижения напряжений снижают концентрацию напряжения на емкости под давлением у упомянутого первого конца и упомянутого второго конца, когда емкость под давлением загибается.
6. Зажим по п.1, в котором:
упомянутый внутренний сегмент зажима имеет толщину; и
упомянутая толщина вблизи от первого конца упомянутого внутреннего сегмента зажима и вблизи от второго конца упомянутого внутреннего сегмента зажима меньше, чем толщина упомянутого внутреннего сегмента зажима у центра упомянутого внутреннего сегмента зажима.
7. Зажим по п.1, в котором:
упомянутый внутренний сегмент зажима образует первую продольную поверхность и вторую продольную поверхность, причем упомянутая первая продольная поверхность и упомянутая вторая продольная поверхность образуют множество отверстий;
упомянутый наружный сегмент зажима образует первую продольную поверхность и вторую продольную поверхность, причем упомянутая первая продольная поверхность и упомянутая вторая продольная поверхность образуют множество отверстий; и
упомянутый механизм затягивания состоит из множества болтов для расположения в упомянутом множестве отверстий упомянутой первой продольной поверхности и упомянутой второй продольной поверхности упомянутого внутреннего сегмента зажима и для расположения в упомянутом множестве отверстий упомянутой первой продольной поверхности и упомянутой второй продольной поверхности упомянутого наружного сегмента зажима для прикрепления упомянутого внутреннего сегмента зажима к упомянутому наружному сегменту зажима;
причем упомянутая первая продольная поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима и упомянутая первая продольная поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образуют первый продольный зазор между ними; и
причем упомянутая вторая продольная поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима и упомянутая вторая продольная поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образуют второй продольный зазор между ними.
8. Зажим по п.1, в котором:
упомянутая внутренняя поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима образует менее чем 180º цилиндра, проходящего от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу упомянутого внутреннего сегмента зажима;
упомянутая внутренняя поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образует менее чем 180º цилиндра, проходящего от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу упомянутого наружного сегмента зажима;
механизм затягивания для прикрепления упомянутого внутреннего сегмента зажима к упомянутому наружному сегменту зажима;
причем упомянутый цилиндр, образованный упомянутым внутренним сегментом зажима и упомянутым наружным сегментом зажима, имеет постоянный радиус кривизны от упомянутых первых концов к упомянутым вторым концам.
9. Зажим для сцепления с емкостью под давлением в форме трубы, которая образована посредством сварки встык вместе двух емкостей под давлением в форме трубы, причем зажим предназначен для увеличения усталостной долговечности соединительного стыкового сварного шва, и для уменьшения овализации и предотвращения скручивания упомянутой емкости под давлением, когда упомянутая емкость под давлением подвержена загибанию с упомянутым прикрепленным зажимом, причем упомянутый зажим содержит:
внутренний сегмент зажима, имеющий внутреннюю поверхность, первый конец и второй конец, причем упомянутый внутренний сегмент зажима образует первую продольную поверхность и вторую продольную поверхность, упомянутая внутренняя поверхность образует менее чем 180º цилиндра на длине от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу;
наружный сегмент зажима, имеющий внутреннюю поверхность, первый конец и второй конец, причем упомянутый наружный сегмент зажима образует первую продольную поверхность и вторую продольную поверхность, упомянутая внутренняя поверхность образует менее чем 180º цилиндра на длине от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу;
причем упомянутый цилиндр, образованный упомянутым внутренним сегментом зажима и упомянутым наружным сегментом зажима, имеет постоянный радиус кривизны, равный наружному радиусу упомянутой емкости под давлением в форме трубы от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу; и
причем продольный зазор существует между по меньшей мере одной из упомянутой первой продольной поверхности упомянутого внутреннего и упомянутого наружного сегментов зажима и между упомянутой второй продольной поверхностью упомянутого внутреннего и упомянутого наружного сегментов зажима, когда упомянутые сегменты зажима прикреплены к упомянутой емкости под давлением в форме трубы.
10. Зажим по п.9, в котором:
упомянутая внутренняя поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима является, по существу, гладкой для позволения скольжения упомянутой внутренней поверхности упомянутого внутреннего сегмента зажима относительно упомянутой емкости под давлением, к которой прицеплен упомянутый внутренний сегмент зажима;
упомянутый наружный сегмент зажима образует одно из фрикционного элемента и зацепляющейся поверхности фрикционного элемента для захватывания упомянутой емкости под давлением для предотвращения скольжения упомянутой внутренней поверхности упомянутого наружного сегмента зажима относительно упомянутой емкости под давлением, к которой прицеплен упомянутый наружный сегмент зажима.
11. Зажим по п.9, в котором:
упомянутый первый конец упомянутого внутреннего сегмента зажима расположен напротив упомянутого первого конца упомянутого наружного сегмента зажима;
упомянутый второй конец упомянутого внутреннего сегмента зажима расположен напротив упомянутого второго конца упомянутого наружного сегмента зажима.
12. Зажим по п.9, в котором:
упомянутая первая продольная поверхность и упомянутая вторая продольная поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима образуют множество отверстий;
упомянутая первая продольная поверхность и упомянутая вторая продольная поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима образуют множество отверстий; и дополнительно содержит
механизм затягивания, состоящий из множества болтов для расположения в упомянутом множестве отверстий упомянутой первой продольной поверхности и упомянутой второй продольной поверхности упомянутого внутреннего сегмента зажима и для расположения в упомянутом множестве отверстий упомянутой первой продольной поверхности и упомянутой второй продольной поверхности упомянутого наружного сегмента зажима для прикрепления упомянутого внутреннего сегмента зажима к упомянутому наружному сегменту зажима.
13. Зажим по п.9, в котором:
первая часть упомянутого первого конца упомянутого внутреннего сегмента зажима удаляется для образования первой области снижения напряжений, причем ширина упомянутой первой удаленной части уменьшается как функция расстояния от упомянутого первого конца упомянутого внутреннего сегмента зажима;
вторая часть упомянутого второго конца упомянутого внутреннего сегмента зажима удаляется для образования второй области снижения напряжений, причем ширина упомянутой второй удаленной части уменьшается как функция расстояния от упомянутого второго конца упомянутого внутреннего сегмента зажима;
причем упомянутая первая область снижения напряжений и упомянутая вторая область снижения напряжений снижают концентрацию напряжения на емкости под давлением у упомянутого первого конца и упомянутого второго конца, когда емкость под давлением загибается, для уменьшения овализации и предотвращения скручивания.
14. Зажим для сцепления с емкостью под давлением в форме трубы, которая образована посредством сварки встык друг с другом двух емкостей под давлением в форме трубы, причем зажим предназначен для увеличения усталостной долговечности соединительного стыкового сварного шва, и для уменьшения овализации и предотвращения скручивания упомянутой емкости под давлением, когда упомянутая емкость под давлением подвергается загибанию с прикрепленным упомянутым зажимом, причем упомянутый зажим содержит:
внутренний сегмент зажима, имеющий внутреннюю поверхность, первый конец и второй конец;
наружный сегмент зажима, имеющий внутреннюю поверхность, первый конец и второй конец;
механизм затягивания для прикрепления упомянутого внутреннего сегмента зажима к упомянутому наружному сегменту зажима;
причем первая часть упомянутого первого конца упомянутого внутреннего сегмента зажима удаляется для образования первой области снижения напряжений, причем ширина упомянутой первой удаленной части уменьшается как функция расстояния от упомянутого первого конца упомянутого внутреннего сегмента зажима;
причем вторая часть упомянутого второго конца упомянутого внутреннего сегмента зажима удаляется для образования второй области снижения напряжений, причем ширина упомянутой второй удаленной части уменьшается как функция расстояния от упомянутого второго конца упомянутого внутреннего сегмента зажима;
причем упомянутая первая область снижения напряжений и упомянутая вторая область снижения напряжений снижают концентрацию напряжения на емкости под давлением у упомянутого первого конца и упомянутого второго конца, когда емкость под давлением загибается.
15. Зажим по п.14, в котором:
упомянутая внутренняя поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима является, по существу, гладкой для позволения скольжения упомянутой внутренней поверхности упомянутого внутреннего сегмента зажима относительно упомянутой емкости под давлением, к которой прицеплен упомянутый внутренний сегмент зажима;
упомянутая внутренняя поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образует одно из фрикционного элемента и зацепляющейся поверхности фрикционного элемента для захватывания упомянутой емкости под давлением для предотвращения скольжения упомянутой внутренней поверхности упомянутого наружного сегмента зажима относительно упомянутой емкости под давлением, к которой прицеплен упомянутый наружный сегмент зажима.
16. Зажим по п.14, в котором:
упомянутый первый конец упомянутого внутреннего сегмента зажима расположен напротив упомянутого первого конца упомянутого наружного сегмента зажима;
упомянутый второй конец упомянутого внутреннего сегмента зажима расположен напротив упомянутого второго конца упомянутого наружного сегмента зажима;
упомянутая внутренняя поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима образует менее чем 180º цилиндра, проходящего от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу упомянутого внутреннего сегмента зажима;
упомянутая внутренняя поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образует менее чем 180º цилиндра, проходящего от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу упомянутого наружного сегмента зажима;
причем упомянутый цилиндр, образованный упомянутым внутренним сегментом зажима и упомянутым наружным сегментом зажима, имеет постоянный радиус кривизны цилиндра от упомянутых первых концов к упомянутым вторым концам.
17. Зажим по п.14, в котором:
упомянутый первый конец упомянутого внутреннего сегмента зажима расположен напротив упомянутого первого конца упомянутого наружного сегмента зажима;
упомянутый второй конец упомянутого внутреннего сегмента зажима расположен напротив упомянутого второго конца упомянутого наружного сегмента зажима.
18. Зажим по п.14, в котором:
упомянутый внутренний сегмент зажима образует первую продольную поверхность и вторую продольную поверхность, причем упомянутая первая продольная поверхность и упомянутая вторая продольная поверхность образуют множество отверстий;
упомянутый наружный сегмент зажима образует первую продольную поверхность и вторую продольную поверхность, причем упомянутая первая продольная поверхность и упомянутая вторая продольная поверхность образуют множество отверстий;
упомянутый механизм затягивания состоит из множества болтов для расположения в упомянутом множестве отверстий упомянутой первой продольной поверхности и упомянутой второй продольной поверхности упомянутого внутреннего сегмента зажима и для расположения в упомянутом множестве отверстий упомянутой первой продольной поверхности и упомянутой второй продольной поверхности упомянутого наружного сегмента зажима для прикрепления упомянутого внутреннего сегмента зажима к упомянутому наружному сегменту зажима;
причем упомянутая первая продольная поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима и упомянутая первая продольная поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образуют первый продольный зазор между ними; и
причем упомянутая вторая продольная поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима и упомянутая вторая продольная поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образуют второй продольный зазор между ними.
19. Способ продления усталостной долговечности стыкового сварного шва емкости под давлением в форме трубы, подверженного загибанию, содержащий этапы, на которых
прикрепляют элемент ограничения загиба к наружной поверхности емкости под давлением над стыковым сварным швом в емкости под давлением;
загибают емкость под давлением, пока она прикреплена к упомянутому элементу ограничения загиба;
удаляют упомянутый элемент ограничения загиба.
20. Способ по п.19, в котором упомянутый элемент ограничения загиба образует канал или радиальную канавку для вмещения упомянутого стыкового сварного шва.
21. Способ по п.19, дополнительно содержащий этап:
подвергания упомянутой емкости под давлением и упомянутого стыкового сварного шва воздействию повторяющихся напряжений растяжения, связанных с множественными циклами повышения давления упомянутой емкости под давлением.
22. Способ по п.19, в котором:
упомянутая емкость под давлением навивается вокруг втулки или вокруг предшествующих витков упомянутой емкости под давлением в форме трубы.
23. Способ по п.19, в котором:
упомянутый элемент ограничения загиба представляет собой ребро, прикрепленное к упомянутой емкости под давлением над упомянутым стыковым сварным швом, причем упомянутый элемент ограничения загиба закреплен на наружной стороне загиба упомянутой емкости под давлением.
24. Способ по п.23, в котором упомянутое ребро образует вырез для вмещения упомянутого стыкового сварного шва.
25. Способ минимизирования осевой изгибающей деформации растяжения для стыкового сварного шва и смежной области емкости под давлением в форме трубы, подверженной изгибанию, содержащий этапы, на которых
прикрепляют элемент ограничения загиба к наружной поверхности емкости под давлением над стыковым сварным швом в емкости под давлением, причем упомянутый элемент ограничения загиба имеет внутренний сегмент и наружный сегмент, имеющий радиус внутренней поверхности, равный радиусу упомянутой наружной поверхности упомянутой емкости под давлением;
прикрепляют упомянутый наружный сегмент к упомянутой наружной поверхности емкости под давлением над стыковым сварным швом в емкости под давлением;
прикладывают сжимающее напряжение к емкости под давлением с упомянутым внутренним сегментом и упомянутым наружным сегментом для предотвращения подвергания стыкового сварного шва воздействию осевой деформации растяжения из-за загибания.
26. Способ по п.25, дополнительно содержащий:
расположение внутренней радиальной канавки, образованной на внутренней поверхности упомянутого внутреннего сегмента зажима и упомянутого наружного сегмента зажима, над наплавленным валиком стыкового сварного шва, при расположении упомянутых сегментов зажима на емкости под давлением.
27. Способ по п.25, дополнительно содержащий:
позволение внутренней поверхности упомянутого внутреннего сегмента зажима скользить относительно упомянутой наружной поверхности емкости под давлением.
28. Способ по п.25, дополнительно содержащий:
захват трубы упомянутым наружным сегментом зажима с фрикционным элементом на одной или обеих из внутренней поверхности упомянутого наружного сегмента зажима и наружной поверхности упомянутой емкости под давлением.
29. Способ по п.25, дополнительно содержащий:
вставление множества болтов в множество отверстий, образованных упомянутым внутренним сегментом зажима, и вставление упомянутого множества болтов в множество отверстий упомянутого наружного сегмента зажима для прикрепления упомянутого внутреннего сегмента зажима к упомянутому наружному сегменту зажима для окружения упомянутой емкости под давлением.
30. Способ по п.25, дополнительно содержащий этап:
подвергания упомянутой емкости под давлением и упомянутого стыкового сварного шва воздействию напряжений, связанных с множественными циклами повышения давления упомянутой емкости под давлением.
31. Способ по п.25, в котором:
упомянутая емкость под давлением навивается вокруг втулки или вокруг предшествующих витков упомянутой емкости под давлением в форме трубы.
32. Зажим для прикрепления к емкости под давлением в форме трубы у места расположения стыкового сварного шва, в котором упомянутая емкость под давлением и зажатый стыковой сварной шов впоследствии подвергаются загибанию вокруг изогнутой поверхности, причем упомянутый зажим содержит:
внутренний сегмент зажима, имеющий внутреннюю поверхность, первый конец и второй конец, причем упомянутый внутренний сегмент зажима образует менее чем 180º цилиндра от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу, причем упомянутый внутренний сегмент зажима образует постоянный радиус кривизны от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу;
причем упомянутый первый конец образует первую область снижения для снижения концентрации напряжений, которая может привести к скручиванию или овализации емкости под давлением, причем упомянутая первая область снижения образована посредством полного удаления части материала упомянутого внутреннего сегмента зажима, и причем ширина упомянутой первой удаленной части уменьшается как функция расстояния от упомянутого первого конца упомянутого внутреннего сегмента зажима;
причем упомянутый второй конец образует вторую область снижения для снижения концентрации сил, которая может привести к скручиванию или овализации емкости под давлением, причем упомянутая вторая область снижения образована посредством полного удаления части материала упомянутого внутреннего сегмента зажима, и причем ширина упомянутой второй удаленной части уменьшается как функция расстояния от упомянутого второго конца упомянутого внутреннего сегмента зажима;
наружный сегмент зажима, имеющий внутреннюю поверхность, первый конец и второй конец, причем упомянутая внутренняя поверхность образует менее чем 180º цилиндра от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу, причем упомянутый наружный сегмент зажима образует постоянный радиус кривизны от упомянутого первого конца к упомянутому второму концу;
механизм затягивания для прикрепления упомянутого внутреннего сегмента зажима к упомянутому наружному сегменту зажима, причем упомянутый механизм затягивания представляет собой множество первых крепежных элементов вдоль первой стороны длины упомянутого внутреннего сегмента зажима и вдоль первой стороны длины упомянутого наружного сегмента зажима, причем упомянутый механизм затягивания дополнительно содержит множество крепежных элементов вдоль второй стороны длины упомянутого внутреннего сегмента зажима и вдоль второй стороны упомянутого наружного сегмента зажима;
причем упомянутая первая продольная поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима и упомянутая первая продольная поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образуют первый продольный зазор между ними; и
причем упомянутая вторая продольная поверхность упомянутого внутреннего сегмента зажима и упомянутая вторая продольная поверхность упомянутого наружного сегмента зажима образуют второй продольный зазор между ними.