[實用新型]一種可旋籠式海洋立管渦激振動抑制裝置

有效

• 申請號: 201420249385.0
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN203978322U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 朱紅鈞;唐有波;李薛;趙洪南;王健;馬成學;劉韻雅
• 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: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型屬于海洋立管設施鋪設技術領域，具體涉及一種可旋籠式海洋立管渦激振動抑制裝置。?

背景技術

陸上油氣資源的迅速衰竭迫使人們將目光轉移至海洋油氣的開發，尤其是深海油氣的開發利用。作為海洋油氣開采的核心命脈，海洋立管承擔著連接水下井口至平臺關鍵通道的責任。然而，海洋立管暴露在海洋波流環境中，工作條件極其惡劣。當海水繞經立管時，會在立管兩側產生交替脫落的漩渦，這種交替泄放的漩渦引起了立管柱體表面順流向及橫流向周期性變化的脈動壓力，從而誘發了立管周期性的振動。一旦漩渦泄放頻率與立管固有頻率相當時，立管即發生共振，從而加速立管的疲勞損壞。一旦立管發生疲勞失效，不僅嚴重影響油氣開采的經濟效益，而且由此引發的油氣泄漏還會對局部生態環境造成不可逆轉的破壞。?

現有的立管渦激振動抑制技術主要是在立管上安裝附屬裝置，改變立管表面形狀，從而改變立管周圍流場分布，削弱周期性漩渦對立管的作用力。然而，這些抑制裝置結構復雜，成本高，不易維護，且不能應對不斷變化來流方向的實際海洋波流環境。?

發明內容

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、性能可靠，且能適應不同方向來流的可旋籠式海洋立管渦激振動抑制裝置。?

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：?

一種可旋籠式海洋立管渦激振動抑制裝置由上下兩個對稱的旋轉組件和六個葉片?組成；旋轉組件由咬合的內圈和外圈組成；外圈是由對稱的兩半環鋼質構件組成，其內側表面加工階梯形滑槽，外圈另一側表面沿周向等間距開設六個垂向圓柱形插孔；內圈也由對稱的兩半環鋼質構件組成，其外側面加工半圓形滑軌；內圈從兩側套裝在立管上，兩半環之間使用螺栓連接；外圈套裝在內圈外面，使階梯形滑槽與半圓形滑軌咬合；咬合后的上旋轉組件外圈階梯形滑槽一端伸入至內圈半圓形滑軌下方，而下旋轉組塊與之相反；六個葉片通過兩端的圓柱形插銷插入外圈的插孔，固定在上下旋轉組件之間。?

本實用新型還包括：?

1、內圈內徑等于立管外徑D，外圈高度與內圈高度相等；葉片長度為2D～4D，葉片與插銷的夾角為160°～170°。?

本實用新型由于采用以上技術方案，其具有以下優點：?

1、本實用新型可實現自由旋轉，能夠避免在海洋立管后方形成周期性漩渦，有效減緩不同來流方向引發的渦激振動，適應流向頻繁隨機變化的海洋現實環境；?

2、本裝置葉片由塑料制成，能為立管提供一定浮力，成本低廉，方便更換。?

附圖說明

圖1為本實用新型立體結構示意圖?

圖2為本實用新型旋轉組件結構示意圖?

圖3為本實用新型外圈結構示意圖?

圖4為本實用新型內圈結構示意圖?

圖5為本實用新型旋轉組件剖視圖?

圖6為本實用新型葉片與插銷夾角示意圖?

圖7為本實用新型葉片結構示意圖?

其中：1.立管；2.外圈；3.內圈；4.葉片；5.插孔；6.插銷。?

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施作進一步描述。?

如圖1所示，本實用新型由上下兩個對稱的旋轉組件和六個葉片4組成。如圖2所示，旋轉組件由咬合的內圈3和外圈2組成。如圖3所示，外圈2是由對稱的兩半環鋼質構件組成，其內側表面加工階梯形滑槽，外圈2另一側表面沿周向等間距開設六個垂向圓柱形插孔5。如圖4所示，內圈3也由對稱的兩半環鋼質構件組成，其外側面加工半圓形滑軌。內圈3從兩側套裝在立管1上，兩半環之間使用螺栓連接。外圈2套裝在內圈3外面，使階梯形滑槽與半圓形滑軌咬合。如圖5所示，咬合后的上旋轉組件外圈2階梯形滑槽一端伸入至內圈3半圓形滑軌下方，而下旋轉組塊與之相反。如圖1、圖6、圖7所示，六個葉片4通過兩端的圓柱形插銷6插入外圈2的插孔5，固定在上下旋轉組件之間。?

所述的旋轉組件外圈2和內圈3均采用分開的半圓環結構，便于現場安裝和拆卸。內圈3內徑等于立管1外徑D，外圈2高度與內圈3高度相等。?

所述的葉片4由塑料制成，葉片4長度為2D～4D。如圖6所示，葉片4與插銷6的夾角為160°～170°。六個葉片4均勻地分布在上下兩個旋轉組件之間。葉片4受水流沖擊后，帶動旋轉組件繞立管1轉動。?