專利名稱：用于在管道中安裝長(zhǎng)形元件的導(dǎo)管桿系統(tǒng)的制作方法
用于在管道中安裝長(zhǎng)形元件的導(dǎo)管桿系統(tǒng)本發(fā)明涉及被推入管道中以用于作為回報(bào)撈起或拉動(dòng)待放入管道中的長(zhǎng)形元件(elongated element)的導(dǎo)管桿系統(tǒng)(duct rod system)。標(biāo)準(zhǔn)的釣桿通常被稱為穿線器(duct rodder)，已知用于拉回待安裝到長(zhǎng)管道內(nèi)的電纜或光纖電纜。這些桿一般包括一個(gè)長(zhǎng)形的圓筒形主體或幾個(gè)以所需長(zhǎng)度被連接的圓筒狀長(zhǎng)形部件。這些元件通常從線圈解開并被推到其中作為回報(bào)電纜將被拉動(dòng)的管道中。由于管道可能會(huì)出現(xiàn)彎曲部或接合部，長(zhǎng)形的部分應(yīng)提供靈活性以通過這些彎曲部分。與上述靈活性相關(guān)的問題是，可達(dá)到的最大插入長(zhǎng)度受到管道內(nèi)的桿的起伏的限制。在管道內(nèi)推動(dòng)桿所需要的力隨著桿的插入長(zhǎng)度而增加。推力越大，引起的管道內(nèi)的桿的起伏周期越短，導(dǎo)致摩擦力增加，且超過一定的臨界極限，甚至使管道內(nèi)的桿的任何進(jìn)一步的運(yùn)動(dòng)成為不可能。推力依賴于至少兩個(gè)不同的因素:由于其在導(dǎo)管的直線部中的重量和引起的起伏導(dǎo)致的桿的摩擦，及由 于桿在彎曲部或接合部中的反作用引起的摩擦。關(guān)于桿的此摩擦，可以使用與桿同時(shí)注入管道中的潤(rùn)滑劑或流體來減小它。這些技術(shù)意味著使用復(fù)雜的機(jī)器，增加設(shè)置安裝的時(shí)間，需要供給流體(油、水或壓縮空氣)，導(dǎo)致將桿推入管道的成本增加。關(guān)于來自彎曲部或接合部的額外的摩擦力，已經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試來便利將桿引入通過這些障礙。例如，文件US4895221公開了在其頭部裝備有用油填滿的泡沫的導(dǎo)管桿。當(dāng)頭部進(jìn)入導(dǎo)管的彎曲部時(shí)，泡沫釋放其油，從而導(dǎo)管壁和桿之間的摩擦減小。然而，該裝置可能不允許通過多個(gè)彎曲部，因?yàn)榻谂菽械挠蛯⒃诘谝粡澢垦杆籴尫拧Ｔ谖募S2004180194A1中公開了另一種裝置。該文件公開了具有滾動(dòng)頭的導(dǎo)管桿或魚線。滾動(dòng)頭有助于桿通過管道的彎曲部，但應(yīng)注意到，在頭通過彎曲部后，該裝置中沒有什么東西會(huì)降低推力，因?yàn)闂U將沿著彎曲部與管道壁摩擦。專注于接合部，EP2194625公開了一種被設(shè)計(jì)為當(dāng)桿頭在接合部時(shí)，幫助選擇正確的路徑的機(jī)器人。機(jī)器人能夠明白按照正確的方式。然而，在桿頭將被引入到正確的管道后，與前述滾動(dòng)頭在彎曲部的情況一樣，由于桿將與管道壁摩擦，沒有東西將降低所需的推力。所有上述幾點(diǎn)都限制將導(dǎo)管桿推動(dòng)通過長(zhǎng)管道的可能性。本發(fā)明旨在解決上述這些缺點(diǎn)，并且涉及使得能夠推動(dòng)桿通過長(zhǎng)管道的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，即使該管道包括眾多的彎曲部和/或接合部?？紤]到這一目標(biāo)，本發(fā)明的第一方面是被推入具有限定配置的管道中以用于在所述管道內(nèi)安裝長(zhǎng)形元件的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，且導(dǎo)管桿系統(tǒng)包括具有柔性主體的至少一個(gè)桿，其特征在于:所述柔性主體具有關(guān)于所述管道的限定配置(defined configuration)而限定的彎曲剛度布置，以允許減小所述柔性主體在所述管道中的摩擦。這種導(dǎo)管桿系統(tǒng)允許可達(dá)到的最大推入長(zhǎng)度隨著桿的主體的彎曲剛度而增大是關(guān)于管道的桿將被推入通過的具體配置被優(yōu)化的。應(yīng)理解，根據(jù)本發(fā)明的桿的所述柔性主體并不是指在以上的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中描述的且與桿的總長(zhǎng)度相比具有有限長(zhǎng)度的搜索機(jī)器人頭、滾動(dòng)頭或柔性泡沫頭。根據(jù)本發(fā)明的柔性主體構(gòu)成桿的總長(zhǎng)度的至少95%，更特別地構(gòu)成桿的總長(zhǎng)度的至少85%(不包括前端的最多5%，特別地，不包括前端的最多15% )。有利地，所述管道具有一長(zhǎng)度且所述管道的限定配置包括至少其長(zhǎng)度以限定所述主體的所述彎曲剛度布置。在這種情況下，本發(fā)明使得能夠關(guān)于所述管道的長(zhǎng)度減小摩擦。有利地，此外，或作為一種選擇，所述管道具有彎曲部和/或接合部，且所述管道的限定配置包括彎曲部和/或接合部的至少其數(shù)量和/或性質(zhì)(kind)(彎曲半徑、角度)，以限定所述主體的彎曲剛度布置。在這種情況下，也考慮了沿著所述管道內(nèi)的插入方向由導(dǎo)管桿穿過的彎曲部和/或接合部以限定所述主體的適當(dāng)?shù)膹澢鷦偠葋頊p少摩擦。有利地，所述彎曲剛度布置根據(jù)以下公式關(guān)于所述管道的彎曲部而限定:
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其被推入具有限定配置的管道(12)中以用于在所述管道(12)內(nèi)安裝長(zhǎng)形元件，且所述導(dǎo)管桿系統(tǒng)包括具有柔性主體的至少一個(gè)桿(2、2a、2b、2c)，其特征在于:所述柔性主體具有關(guān)于所述管道(12)的所述限定配置而限定的彎曲剛度布置，以允許減小所述柔性主體在所述管道(12)中的摩擦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其中，所述管道(12)具有一長(zhǎng)度，且所述管道(12)的所述限定配置包括至少其長(zhǎng)度以限定所述主體的所述彎曲剛度布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其中，所述管道(12)具有彎曲部和/或接合部，且所述管道(12)的所述限定配置包括彎曲部和/或接合部的至少其數(shù)量和/或性質(zhì)，以限定所述主體的所述彎曲剛度布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其中，所述彎曲剛度布置根據(jù)以下公式關(guān)于所述管道(12)的彎曲部而限定:
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其中，所述管道的所述限定配置包括具有幅度A和周期P的起伏，且其中，所述彎曲剛度布置根據(jù)以下公式關(guān)于所述管道(12)的所述起伏而限定:
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其中，所述柔性主體具有被首先引入所述管道(12)的第一端部(3)，其特征在于，具有距所述第一端部(3)第一距離定位在所述主體上的至少一個(gè)第一點(diǎn)，并且具有距所述第一端部(3)第二距離定位在所述主體上的至少一個(gè)第二點(diǎn)，所述第二距離大于所述第一距離，且所述柔性主體在所述第二點(diǎn)的彎曲剛度大于在所述第一點(diǎn)的彎曲剛度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其特征在于，所述主體包括斷開的至少第一長(zhǎng)形部分和第二長(zhǎng)形部分，其中所述第一長(zhǎng)形部分被首先引入所述管道(12)，所述第二長(zhǎng)形部分的彎曲剛度大于所述第一長(zhǎng)形部分的彎曲剛度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其特征在于，其包括套筒(15)，所述套筒(15)能夠被引入到所述管道(12)并覆蓋所述桿(2、2a、2b、2c)的所述主體的至少一部分。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其特征在于，所述套筒(15)和所述柔性主體之間的摩擦系數(shù)小于0.1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其中，在被彎曲時(shí)，所述主體在所述主體被彎曲的部分中具有反作用力矩，其特征在于，所述主體的反作用力矩在所述主體被彎曲的所述部分中被降低。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其中，所述主體包括具有截面慣性矩的橫截面，其特征在于，彎曲剛度通過減小在所述主體被彎曲的所述部分中的所述截面慣性矩來降低。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其中，所述主體具有橫截面形狀，且其特征在于，所述橫截面形狀是凹凸的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其特征在于，所述主體的側(cè)面被裝配有圓形桿。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其特征在于，所述主體包括位于所述第一端部(3)以被首先引入所述管道(12)的附接裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其特征在于，所述附接裝置是從所述主體可拆下的。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其特征在于，其包括沿著所述主體的長(zhǎng)度安裝的錠，以將來自在所述管道(12)中產(chǎn)生的流體流的拉力施加到所述桿(2、2a、2b、2c)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其特征在于，所述主體的長(zhǎng)度大于20米。
全文摘要
一種導(dǎo)管桿系統(tǒng)，其被推入具有限定配置的管道(12)中以用于在所述管道(12)內(nèi)安裝長(zhǎng)形元件，所述導(dǎo)管桿系統(tǒng)包括具有柔性主體的至少一個(gè)桿(2、2a、2b、2c)，其特征在于所述柔性主體具有關(guān)于所述管道(12)的限定配置而限定的彎曲剛度布置，以允許減小所述柔性主體在所述管道(12)中的摩擦。
文檔編號(hào)H02G1/08GK103229375SQ201180054886
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者威廉·格里福恩 申請(qǐng)人:普拉麥特茲控股股份公司