一種尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于海洋立管設施鋪設技術領域，具體涉及一種尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟深化改革的不斷推進，大力發展海洋經濟已勢在必行，海洋油氣資源作為海洋經濟的主要發力點，已受到高度重視。海洋立管作為海洋油氣輸送的主要通道，是海洋油氣開采不可或缺的重要部件。但立管長期處于復雜多變的海流環境中，海流繞經立管時會產生周期性交替泄放的旋渦，造成交變的升阻力，從而引起立管的振動。當立管振動頻率與旋渦泄放頻率相近時會弓I發共振，從而加速立管的疲勞損壞。因此，立管渦激振動的抑制是關系能否安全開采海洋油氣的關鍵。
[0003]現有的立管渦激振動裝置包括主動和被動兩種，主動抑制裝置結構復雜且需要消耗外部能量，被動抑制裝置往往固定不動、效果有限。將兩者有機結合，利用取之不竭的海流能將是提高抑制效果的有利舉措。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的問題是針對現有立管渦激振動抑制裝置存在的不足，提供一種無能耗、結構簡單的尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]一種尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置，由上、下兩個固定單元和三個導流片組成。固定單元由前部固定件和尾部固定件組成，前部固定件為一半環狀構件，尾部固定件為一外拱壁連有三根長方體支撐條的半環狀構件，其三根長方體支撐條均勻布置于尾部固定件的外拱壁。前部固定件和尾部固定件從兩側套裝于立管外壁，通過螺栓對接固定，從而形成一個固定單元。在立管外壁間隔一個導流片高度的位置分別安裝上、下兩個固定單元，并在上固定單元尾部固定件的長方體支撐條頂端開有向下的圓形插孔，在下固定單元尾部固定件的長方體支撐條頂端開有向上的圓形插孔。導流片為S型小振幅波狀板，其橫截面為一個周期的正弦波狀。在導流片兩端對應正弦波起點的位置加工有圓柱狀插銷，三根導流片的兩端插銷分別插入上、下固定單元三根長方體支撐條的插孔中，使得三根導流片垂直位于上、下兩個固定單元之間。
[0007]所述的長方體支撐條的長度為立管直徑D的0.2?0.3倍;所述的導流片橫截面正弦波的波高為0.05?0.10D，波長為1.0?1.5D;所述的插銷高度小于插孔深度，插銷外徑小于插孔孔徑。
[0008]本實用新型由于采用以上技術方案，其具有以下優點:
[0009]1、本實用新型導流片的插銷高度小于插孔深度，插銷外徑小于插孔孔徑，使得導流片存在自由活動的空間，在海流的沖擊下會隨流擺動，從而擾亂立管尾部旋渦的形成，達到渦激振動抑制的效果；
[0010]2、本實用新型裝置整體結構簡單，成本低，安裝方便。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型整體結構示意圖
[0012]圖2為本實用新型尾部固定件結構示意圖
[0013]圖3為本實用新型導流片結構示意圖
[0014]圖4為本實用新型橫截面導流原理圖
[0015]其中:1、立管;2、前部固定件;3、尾部固定件;4、導流片;5、長方體支撐條;6、插孔；
7、插銷。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型的具體實施作進一步描述:
[0017]如圖1所示，一種尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置，由上、下兩個固定單元和三個導流片4組成。固定單元由前部固定件2和尾部固定件3組成，前部固定件2為一半環狀構件，如圖2所示，尾部固定件3為一外拱壁連有三根長方體支撐條5的半環狀構件，其三根長方體支撐條5均勻布置于尾部固定件3的外拱壁。前部固定件2和尾部固定件3從兩側套裝于立管I外壁，通過螺栓對接固定，從而形成一個固定單元。在立管I外壁間隔一個導流片4高度的位置分別安裝上、下兩個固定單元，并在上固定單元尾部固定件3的長方體支撐條5頂端開有向下的圓形插孔6，在下固定單元尾部固定件3的長方體支撐條5頂端開有向上的圓形插孔6。如圖3所示，導流片4為S型小振幅波狀板，其橫截面為一個周期的正弦波狀。在導流片4兩端對應正弦波起點的位置加工有圓柱狀插銷7，三根導流片4的兩端插銷7分別插入上、下固定單元三根長方體支撐條5的插孔6中，使得三根導流片4垂直位于上、下兩個固定單元之間。
[0018]所述的長方體支撐條5的長度為立管I直徑D的0.2?0.3倍;所述的導流片4橫截面正弦波的波高為0.05?0.10D，波長為1.0?1.所述的插銷7高度小于插孔6深度，插銷7外徑小于插孔6孔徑。
[0019]實施例:
[0020]安裝本裝置時，首先安裝下固定單元，將前部固定件2和尾部固定件3從兩側套裝于立管I外壁，通過螺栓連接固定，并使尾部固定件3長方體支撐條5頂端的圓形插孔6開口向上。將三根導流片4的一端插銷7分別插入下固定單元三根長方體支撐條5的插孔6中。然后，安裝上固定單元，同樣將前部固定件2和尾部固定件3從兩側套裝于立管I外壁，通過螺栓連接固定，使尾部固定件3長方體支撐條5頂端的圓形插孔6開口向下，并將三根導流片4的另一端插銷7插入上固定單元三根長方體支撐條5對應的插孔6中，從而使得三根導流片4垂直位于上、下兩個固定單元之間。
[0021]安裝完成后，將本裝置置于海水中，由于導流片4插銷7的高度小于插孔6的深度，插銷7的外徑小于插孔6的孔徑，使得導流片4存在自由活動的空間，如圖4所示，在海流的沖擊下S型波狀導流片4會隨流擺動，從而擾亂立管I尾部旋渦的形成，達到渦激振動抑制的效果O
【主權項】
1.一種尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置，其特征在于:由上、下兩個固定單元和三個導流片(4)組成；固定單元由前部固定件(2)和尾部固定件(3)組成，前部固定件(2)為一半環狀構件，尾部固定件(3)為一外拱壁連有三根長方體支撐條(5)的半環狀構件，其三根長方體支撐條(5)均勻布置于尾部固定件(3)的外拱壁;前部固定件(2)和尾部固定件(3)從兩側套裝于立管(I)外壁，通過螺栓對接固定，從而形成一個固定單元;在立管(I)外壁間隔一個導流片(4)高度的位置分別安裝上、下兩個固定單元，并在上固定單元尾部固定件(3)的長方體支撐條(5)頂端開有向下的圓形插孔(6)，在下固定單元尾部固定件(3)的長方體支撐條(5)頂端開有向上的圓形插孔(6);導流片(4)為S型小振幅波狀板，其橫截面為一個周期的正弦波狀;在導流片(4)兩端對應正弦波起點的位置加工有圓柱狀插銷(7)，三根導流片(4)的兩端插銷(7)分別插入上、下固定單元三根長方體支撐條(5)的插孔(6)中，使得三根導流片(4)垂直位于上、下兩個固定單元之間。2.如權利要求1所述的一種尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置，其特征在于:長方體支撐條(5)的長度為立管(I)直徑D的0.2?0.3倍;導流片(4)橫截面正弦波的波高為0.05?0.100，波長為1.0?1.?。3.如權利要求1所述的一種尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置，其特征在于:插銷(7)高度小于插孔(6)深度，插銷(7)外徑小于插孔(6)孔徑。
【專利摘要】本實用新型涉及一種尾部葉片隨流擺動的立管渦激振動抑制裝置，由上、下兩個固定單元和三個導流片組成。固定單元由前部固定件和尾部固定件通過螺栓對接而成，尾部固定件外拱壁設三根長方體支撐條，其頂端開有插孔。三根S型波狀導流片的兩端插銷分別插入上、下固定單元長方體支撐條的插孔中，使得三根導流片垂直位于上、下兩個固定單元之間。由于導流片插銷高度小于插孔深度，插銷外徑小于插孔孔徑，使得導流片存在自由活動空間，在海流沖擊下導流片會隨流擺動，擾亂立管尾部旋渦的形成，從而達到渦激振動抑制的效果。
【IPC分類】F15D1/00, E21B17/10, E21B17/01
【公開號】CN205277330
【申請號】CN201620005636
【發明人】朱紅鈞, 王健, 廖梓行, 孫兆鑫, 唐有波, 姚杰
【申請人】西南石油大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月4日