[實用新型]一種導流式渦激振動抑制裝置

有效

• 申請號: 201320360598.6
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN203296718U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 朱紅鈞;戚興;趙洪南;馮光;潘倩;李薛;韓青華
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B17/10
• 分類號: E21B17/10;F15D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于海洋管線設施鋪設技術領域，具體涉及一種導流式渦激振動抑制裝置。

背景技術

隨著陸地油氣資源的逐漸衰竭，大力開發海洋油氣資源已成為必然趨勢。海洋浮式生產系統是海洋油氣資源開發的重要工具，其中隔水管是連接鉆井平臺與水下井口的溝通橋梁，對隔離海水、引導鉆具與管線、循環鉆井液與完井液、補償鉆井船的升沉運動等具有重要作用，是海洋浮式生產系統必不可少的關鍵部件。然而，隔水管所處的海洋環境極其復雜惡劣，其內部有高壓油氣流通過，外部則承受風、浪、流、冰和地震等復雜的海洋環境荷載，尤以波浪和海流荷載為甚。在海水和洋流的剪切、沖擊等綜合作用下，隔水管兩側會形成交替脫落的漩渦，漩渦的脫落使得隔水管受到周期性變化的流體力作用，從而引起順流向和橫流向的振動，隔水管的振動反過來又會擾動流場，強化了漩渦的生成和脫落，這種流體和固體相互作用的現象即所謂的渦激振動。渦激振動是隔水管發生疲勞損傷的主要誘因。一旦隔水管發生疲勞破壞，將會引起海上重大安全事故，還會對海洋環境造成災難性的破壞。

現有的隔水管渦激振動抑制裝置大多數存在結構復雜，制造成本高，性能不可靠，重量大，安裝繁瑣以及現場實施操作不便等不足。

發明內容

本實用新型所要解決的問題是針對現有海洋隔水管渦激振動抑制裝置存在的不足，提供一種結構簡單，性能可靠，重量輕，成本低，現場安裝方便，不易腐蝕和損壞的新型導流式渦激振動抑制裝置。

本實用新型采用以下技術方案：一種導流式渦激振動抑制裝置，為多個基本單元沿隔水管軸線方向串列布置而成，一個基本單元包括：導流罩、導流板、尾部擋板、支撐板。導流罩和一對導流板、兩對支撐板以及一個尾部擋板為塑料模具一次整體加工而成；一對導流板對稱布置在導流罩兩側，導流板兩端與支撐板相連接；導流板和尾部擋板均布置在導流罩的中部，距導流罩的上下邊緣距離相等。

本實用新型還包括：

1、導流罩為內徑等于隔水管外徑D的圓筒結構，導流罩、導流板、尾部擋板及支撐板的厚度S均為隔水管外徑D的0.05~0.08倍；

2、導流板由一圓弧曲面導流板和一平面導流板組合而成，圓弧曲面導流板的圓弧面與導流罩的圓柱面共圓心軸，圓弧曲面導流板內壁與導流罩外壁之間的距離M為0.05D~0.2D，圓弧曲面導流板的圓弧角α為30o~45o；平面導流板的長度為T，平面導流板的延長線與尾部擋板之間的夾角θ為30o~45o；導流板和尾部擋板的高度H均為2D~4D，尾部擋板的長度L為1.5Ｄ~2.5D。

本實用新型具有以下優點：

1、本實用新型的導流罩和一對導流板、兩對支撐板以及一個尾部擋板為一整體，套裝在隔水管的外表面，安裝簡單；

2、本實用新型的材質為塑料，由塑料模具一次整體加工而成，簡化了制造工藝，能大幅降低成本，且不易腐蝕和損壞，還可為隔水管提供一定的浮力；

3、本實用新型可以根據現場實際情況，適當調整各基本單元之間的距離，使抑制效果達到最佳。

附圖說明

圖1?本實用新型兩個基本單元串聯裝配后的三維示意圖；

圖2?本實用新型基本單元三維示意圖；

圖3?本實用新型導流示意圖。

其中：1.隔水管、2.導流罩、3.導流板、4.尾部擋板、5.支撐板。

具體實施方式

本實用新型提供一種導流式渦激振動抑制裝置，為多個基本單元沿隔水管1軸線方向串列布置而成，一個基本單元包括：導流罩2、導流板3、尾部擋板4、支撐板5。如圖1、圖2所示，導流罩2和一對導流板3、兩對支撐板5以及一個尾部擋板4為塑料模具一次整體加工而成；一對導流板3對稱布置在導流罩2兩側，導流板3兩端與支撐板5相連接；導流板3和尾部擋板4均布置在導流罩2的中部，距導流罩2的上下邊緣距離相等。

導流罩2為內徑等于隔水管1外徑D的圓筒結構，導流罩2、導流板3、尾部擋板4及支撐板5的厚度S均為隔水管1外徑D的0.05~0.08倍；導流板3由一圓弧曲面導流板和一平面導流板組合而成，如圖3所示，圓弧曲面導流板的圓弧面與導流罩2的圓柱面共圓心軸，圓弧曲面導流板內壁與導流罩2外壁之間的距離M為0.05D~0.2D，圓弧曲面導流板的圓弧角α為30o~45o；平面導流板的長度為T，平面導流板的延長線與尾部擋板4之間的夾角θ為30o~45o；導流板3和尾部擋板4的高度H均為2D~4D，尾部擋板4的長度L為1.5Ｄ~2.5D。