[發(fā)明專利]一種海洋立管渦激振動抑制裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810109727.1
• 申請日: 2018-02-02
• 公開（公告）號: CN108533188A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張國學(xué);申坤;梁偉金
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: E21B17/01
• 分類號: E21B17/01;F15D1/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 王國標(biāo)

本發(fā)明公開了一種海洋立管渦激振動抑制裝置，包括上連接臺、下連接臺及導(dǎo)流筒，所述上連接臺及下連接臺設(shè)有U型槽，所述導(dǎo)流筒1上下兩端設(shè)有與U型槽相配的連接柱，所述導(dǎo)流筒通過連接柱插入U型槽內(nèi)中與上連接臺、下連接臺連接，所述導(dǎo)流筒筒體外周面上設(shè)有導(dǎo)流片，所述導(dǎo)流片沿導(dǎo)流筒軸線螺旋狀分布。所述渦激振動抑制裝置包括導(dǎo)流筒及固定筒，所述導(dǎo)流筒與固定筒之間通過連接柱插入U型槽中連接，因而當(dāng)海底水流速度過大時，導(dǎo)流筒可以繞固定筒旋轉(zhuǎn)，主動破壞流場，從而對渦激振動具有更好的抑制作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及海洋立管設(shè)施鋪設(shè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

海洋柔性立管是從海底油氣井口到油氣集輸站(船)的連接管道，在海洋油氣資源開發(fā)中起到關(guān)鍵的作用。引起海洋立管振動響應(yīng)的一個重要因素是水流引起的渦激振動，渦激振動是導(dǎo)致立管疲勞破壞的主要原因。如果旋渦的脫落頻率和管道的振動頻率相同，就會發(fā)生“鎖定”現(xiàn)象。雖然“鎖定”現(xiàn)象不會對海底立管立即產(chǎn)生破壞，但會加劇管道的疲勞破壞，從而影響管道的使用安全。

目前，對于海洋立管渦激振動的抑制主要有兩種思路，一種是使用主動式的抑制裝置，將外部擾動引入流場從而控制旋渦脫落，達(dá)到抑制的目的；另外一種是使用被動式的抑制裝置，直接改變結(jié)構(gòu)物表面形狀或者附加額外的裝置來改變流場，控制旋渦的形成和發(fā)展過程，從而抑制旋渦脫落。

但目前大多的被動渦激抑制裝置不能應(yīng)對任意方向來流，適用范圍局限；而主動抑制裝置需要額外的動力消耗，安裝復(fù)雜，工序繁多，尚未達(dá)到推廣要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種立管渦激抑制裝置，所述渦激抑制裝置中的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)為螺旋狀結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)來流方向自適應(yīng)調(diào)整渦激抑制裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案。

一種海洋立管渦激振動抑制裝置，包括上連接臺、下連接臺及導(dǎo)流筒，所述上連接臺及下連接臺設(shè)有U型槽，所述導(dǎo)流筒1上下兩端設(shè)有與U型槽相配的連接柱，所述導(dǎo)流筒通過連接柱插入U型槽內(nèi)中與上連接臺、下連接臺連接，所述導(dǎo)流筒筒體外周面上設(shè)有導(dǎo)流片，所述導(dǎo)流片沿導(dǎo)流筒軸線螺旋狀分布。

進(jìn)一步地，所述上連接臺及下連接臺的外側(cè)表面設(shè)有若干減震凸起半球，可以進(jìn)一步地破壞旋渦的形成和發(fā)展，從而進(jìn)一步起到到抑制渦激振動的效果。

進(jìn)一步地，所述立管渦激振動裝置為不銹鋼構(gòu)件或聚氨酯構(gòu)件，這兩種材料對海洋環(huán)境友好，不污染海洋生態(tài)。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流片與導(dǎo)流筒外周面的連接處的倒圓角。

本發(fā)明的有益效果為：所述渦激振動抑制裝置包括導(dǎo)流筒及固定筒，所述導(dǎo)流筒與固定筒之間通過連接柱插入U型槽中連接，因而當(dāng)海底水流速度過大時，導(dǎo)流筒可以繞固定筒旋轉(zhuǎn)，主動破壞流場，從而對渦激振動具有更好的抑制作用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的一種海洋立管渦激振動抑制裝置的剖視圖。

具體實施方式

以下將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實施例只是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。另外，文中所提到的所有聯(lián)接/連接關(guān)系，并非單指構(gòu)件直接相接，而是指可根據(jù)具體實施情況，通過添加或減少聯(lián)接輔件，來組成更優(yōu)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明創(chuàng)造中的各個技術(shù)特征，在不互相矛盾沖突的前提下可以交互組合。