一種海洋立管渦激振動減振裝置製造方法
2023-06-09 05:33:26 3
一種海洋立管渦激振動減振裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種海洋立管渦激振動減振裝置，由上下兩個支撐套環和一個減振罩組成；支撐套環周向均布四根圓柱形支撐杆，減振罩套裝於支撐套環外，其正對支撐杆的位置開有通孔，由一端中空的螺杆穿過通孔套於支撐杆外；螺杆另一端加工公螺紋，由螺帽擰固限位；在每對支撐杆與螺杆外套設一根彈簧。在螺杆與支撐杆滑動配合和彈簧的阻尼作用下，減振罩的振幅會顯著衰減，從而減弱立管的振動。本實用新型結構簡單，成本低廉，不受來流方向的工作限制，有良好的渦激振動抑制效果。
【專利說明】一種海洋立管渦激振動減振裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於海洋立管設施鋪設【技術領域】，具體涉及一種海洋立管渦激振動減振裝置。
【背景技術】
[0002]海洋已成為各國解決陸上油氣資源短缺的新領域。大力開發海洋油氣離不開海洋立管，作為連接水下井口和海洋平臺的紐帶，它是安全高效輸送油氣流的關鍵通道。然而，隨著海洋油氣開採向深水挺進，海洋立管的長徑比越來越大，在惡劣的波流環境作用下，海洋立管不可避免地會發生渦激振動。一旦因渦激振動引發海洋立管疲勞失效，不僅會帶來巨大的經濟損失，還會對局部海洋生態環境造成災難性破壞。因此，研發適應海洋波流環境的立管渦激振動抑制裝置迫在眉睫。
[0003]現有的海洋立管渦激振動抑制裝置可分為主動抑制和被動抑制兩類，主動抑制裝置需要額外能量驅動，連接複雜，工作環境要求嚴格；被動抑制裝置主要通過改變立管表面形狀，破壞繞流旋渦結構來實現抑制目的，但絕大多數不能應對方向隨機變化的真實海洋波流環境。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的問題是針對現有海洋立管渦激振動抑制裝置存在的不足，提供一種結構簡單，成本低廉，並且可以應對任意方向來流的海洋立管渦激振動減振裝置。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:
[0006]一種海洋立管渦激振動減振裝置由上下兩個支撐套環和一個減振罩組成；支撐套環由對稱的兩半環鋼質構件組成，通過螺栓連接，支撐套環周向均布四根圓柱形支撐杆，上下兩個支撐套環卡抱於立管外表面；減振罩由對稱的兩半塑料質柱環構件組成，套裝於支撐套環外，由螺栓連接；減振罩上正對支撐杆的位置開有通孔，每個通孔安裝有一根螺杆；螺杆一端中空，套於支撐杆外，另一端加工有公螺紋，伸出減振罩的通孔，由螺帽擰固限位；在每對支撐杆與螺杆外套設一根彈簧。
[0007]本實用新型還包括:
[0008]1、支撐套環內徑等於立管外徑D，支撐杆長度為0.1?0.15D，直徑為0.03?0.04D ;彈簧長度為0.15?0.2D ;減振罩直徑為1.25?1.3D。
[0009]本實用新型由於採用以上技術方案，其具有以下優點:
[0010]1、本實用新型內置彈簧可以發揮振動阻尼作用，有效減緩繞流引發的渦激振動；
[0011]2、本實用新型可以應對任意方向來流，不受來流方向的工作限制；
[0012]3、本實用新型減振罩為塑料構件，成本低廉，可重複使用，還可為立管提供一定的浮力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型立體結構示意圖
[0014]圖2為本實用新型支撐套環結構示意圖
[0015]圖3為本實用新型支撐杆、螺杆與彈簧裝配剖面圖
[0016]其中:1.立管；2.支撐套環；3.支撐杆；4.彈簧；5.螺杆；6.減振罩；7.螺帽。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型的具體實施作進一步描述。
[0018]如圖1所示，本實用新型由上下兩個支撐套環2和一個減振罩6組成。如圖2所示，支撐套環2由對稱的兩半環鋼質構件組成，通過螺栓連接，支撐套環2周向均布四根圓柱形支撐杆3。上下兩個支撐套環2卡抱於立管I外表面。
[0019]如圖1所示，減振罩6由對稱的兩半塑料質柱環構件組成，套裝於支撐套環2外，由螺栓連接。減振罩6上正對支撐杆3的位置開有通孔，每個通孔安裝有一根螺杆5。如圖2、圖3所示，螺杆5 —端中空，其內徑大於支撐杆3外徑，套於支撐杆3外，使之能夠套在支撐杆3上做自由滑動。螺杆5的另一端加工有公螺紋，伸出減振罩6的通孔，由螺帽7擰固限位，如圖1所示。在每對支撐杆3與螺杆5外套設一根彈簧4。彈簧4的內徑大於螺杆5的外徑，使得工作時彈簧4能夠套在螺杆5上實現自由伸縮。
[0020]所述的支撐套環2內徑等於立管I外徑D ;支撐杆3長度為0.1?0.15D，直徑為0.03?0.04D ;彈簧4長度為0.15?0.2D ;減振罩6直徑為1.25?1.3D。
[0021]具體實施例:
[0022]現場安裝時，先在立管I的合適位置安裝上下兩個支撐套環2，再將八根螺杆5套在支撐套環2的支撐杆3上。然後，將八根彈簧4依次套在八根螺杆5外。再將減振罩6套裝在支撐套環2外，其中螺杆5伸出減振罩6的通孔，伸出的螺杆5公螺紋端用螺帽7擰固，對減振罩6進行限位。
[0023]安裝完畢後，將立管I置於海水中。此時，海水繞流對象變成了減振罩6，當繞流旋渦脫落激發振動時，在螺杆5與支撐杆3滑動配合和彈簧4的阻尼作用下，減振罩6的振幅會顯著衰減，從而減弱立管I的振動，實現渦激振動的抑制效果。
【權利要求】
1.一種海洋立管渦激振動減振裝置，其特徵在於:裝置由上下兩個支撐套環(2)和一個減振罩(6)組成；支撐套環(2)由對稱的兩半環鋼質構件組成，通過螺栓連接，支撐套環(2)周向均布四根圓柱形支撐杆(3),上下兩個支撐套環(2)卡抱於立管(1)外表面；減振罩(6)由對稱的兩半塑料質柱環構件組成，套裝於支撐套環(2)外，由螺栓連接；減振罩(6)上正對支撐杆(3)的位置開有通孔，每個通孔安裝有一根螺杆(5):螺杆(5)—端中空，套於支撐杆(3)外，另一端加工有公螺紋，伸出減振罩(6)的通孔，由螺帽(7)擰固限位；在每對支撐杆(3)與螺杆(5)外套設一根彈簧(鬥)。
【文檔編號】E21B17/10GK204098803SQ201420552995
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月25日 優先權日:2014年9月25日
【發明者】朱紅鈞, 唐有波, 徐暢, 趙洪南, 姚傑, 王健 申請人:西南石油大學