專利名稱：一種用于海洋立管的套筒的制作方法
技術領域：
本發明屬于海洋立管鋪設技術領域，具體涉及一種用于海洋立管的套筒。
背景技術：
海洋立管在海上鋪設和生產過程中，在海流、內波等環境荷載的長期作用下，容易發生渦激振動而疲勞失效，導致設施破壞甚至停產等嚴重后果，給海上石油及天然氣的開發帶來巨大的經濟損失，抑制渦激振動對于海洋立管工程具有重要的意義。幾十年來，人們已經提出了很多種形式的抑制措施，并在海洋工程界得到了廣泛的應用，包括表面突起型(螺紋、線條、翼片等)、裹覆型(穿孔、絲網、控制桿和軸向板條等)和近尾流穩定器(飄帶、整流罩、分隔板、導向翼、底排和狹縫等)。基本原理都是通過減少流動分離、降低表面壓強差從而抑制渦激振動。然而多數結構簡單的抑制措施具有單向性特征，結構復雜的全向性抑制措施性能較好，但設計制造和安裝成本較高，并且往往會造成主管拖曳力的增加，還存在動態不穩定性等問題。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術上的不足，提供一種能夠有效抑制海洋立管渦激振動的裝置，本發明提出的裝置具有結構簡單，易于加工和安裝的特點，能夠有效控制海洋立管的渦激振動，實現經濟性和安全性的統一。為此，本發明采用如下的技術方案一種用于海洋立管的套筒，使用時，固定對接在海洋立管的外部，包括一對根據海洋立管外徑制作的尺寸相同的半圓環形殼體，在兩個殼體的外表面交錯布置螺旋列板和螺旋凹槽，兩個殼體在合成一個環形柱體時，分布在兩個殼體外表面的螺旋列板或凹槽分別相互吻合形成螺旋結構。作為優選實施方式，所述的用于海洋立管的套筒，螺旋列板的高度為0. 15-0. 2倍的殼體外徑，螺距為15-17倍的殼體外徑；螺旋凹槽的深度為0. 15-0. 2倍的殼體外徑，螺距為15-17倍的殼體外徑；每個殼體上均設置有眼板，每對殼體通過眼板相互對接；構成套筒的兩個殼體可以由鋼鐵、合金或聚酯材料制成。本發明提供了一種能夠抑制海洋立管渦激振動的裝置，對于現有的技術具有以下優點(1)本發明設有螺旋列板及螺旋凹槽的組合形式，能夠給來流施加一定擾動而改變雷諾數，使得流動狀態提前進入湍流狀態，達到抑制渦激振動的效果。( 套筒的殼體可以通過模具進行批量生產，簡化制造工藝，降低制造成本。(3)安裝工藝簡單，可以通過流水線安裝，提高工作效率，降低施工成本。
圖1為裝配帶有螺旋結構的套筒的某段海洋立管的正視圖2為圖1中套筒的A-A剖面圖。圖中標號說明1套筒；2右殼體；3左殼體；4眼板；5螺栓；6海洋立管；7螺旋列板；8螺旋凹槽
具體實施例方式本發明通過在海洋立管上每隔一定距離安裝帶螺旋結構套筒的方法，抑制海洋立管渦激振動。主要步驟如下(1)根據所要保護海洋立管的外徑尺寸，制作兩瓣尺寸相同的半圓環形殼體，可通過模具進行批量生產。(2)將第一瓣殼體緊貼在管道表面的一側，通過眼板位置和螺旋結構的旋轉方向， 把另一瓣殼體與已就位的殼體對接。(3)兩瓣殼體通過6個螺栓進行固定。螺栓穿過眼板將兩瓣殼體連接，構成固定在管道外表面上的套筒。下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步描述。裝配帶有螺旋結構的套筒的某段海洋立管的正視圖，如圖1所示。本發明所涉及的海洋立管抑渦裝置，即套筒1，是由兩瓣半圓環形殼體(右殼體2和左殼體；3)通過螺栓5 連接緊密固定在海洋立管6表面上。左右殼體尺寸相同，采用流水線預制工藝，材料可選用鋼鐵、合金或聚酯材料。兩瓣殼體都設有外伸的眼板4，螺栓5穿過眼板4連接右殼體2和左殼體3，構成套筒1 ；殼體表面帶有螺旋列板7和螺旋凹槽8，起到擾亂來流，抑制管道6渦激振動的作用。 作為優選實施方式，套筒上螺旋列板的個數為2條，螺旋凹槽的個數為1條，列板高度及凹槽深度均為0. 15-0. 2倍的殼體外徑，螺距為15-17倍的殼體外徑，螺旋列板及凹槽的截面形狀可以為三角形、長方形、半圓形或梯形。在海洋立管6上安裝此抑渦裝置的具體過程為先將右殼體2緊貼在管道6表面上，通過眼板4的位置和螺旋結構的旋轉方向與左殼體3對接，然后通過六個螺栓5穿過眼板4將套筒1固定在管道6上，如圖1所示。圖2為圖1中套筒1的A-A剖面圖，它顯示了套筒左右殼體的連接形式，以及螺旋結構的周向布置與截面形狀。
權利要求
1.一種用于海洋立管的套筒，使用時，固定對接在海洋立管的外部，包括一對根據海洋立管外徑制作的尺寸相同的半圓環形殼體，在兩個殼體的外表面交錯布置螺旋列板和螺旋凹槽，兩個殼體在合成一個環形柱體時，分布在兩個殼體外表面的螺旋列板或凹槽分別相互吻合形成螺旋結構。
2.根據權利要求1所述的用于海洋立管的套筒，其特征在于，螺旋列板的高度為 0. 15-0. 2倍的殼體外徑，螺距為15-17倍的殼體外徑。
3.根據權利要求1所述的用于海洋立管的套筒，其特征在于，螺旋凹槽的深度為 0. 15-0. 2倍的殼體外徑，螺距為15-17倍的殼體外徑。
4.根據權利要求1所述的用于海洋立管的套筒，其特征在于，每個殼體上均設置有眼板，每對殼體通過眼板相互對接。
5.根據權利要求1所述的用于海洋立管的套筒，其特征在于，構成套筒的兩個殼體可以由鋼鐵、合金或聚酯材料制成。
全文摘要
本發明屬于海洋立管鋪設技術領域，涉及一種用于海洋立管的套筒，使用時，固定連接在海洋立管的外部，包括一對根據海洋立管外徑制作的尺寸相同的半圓環形殼體，在兩個殼體的外表面交錯布置螺旋列板和螺旋凹槽的半圓環形殼體，兩個殼體在合成一個環形柱體時，分布在兩個殼體外表面的螺旋列板或凹槽分別相互吻合形成螺旋結構。本發明能夠降低成本，有效控制海洋立管的渦激振動，實現經濟性和安全性的統一。
文檔編號F15D1/00GK102226379SQ201110165370
公開日2011年10月26日 申請日期2011年6月20日 優先權日2011年6月20日
發明者劉小燕, 張貴珍, 杜尊峰, 梁靜 申請人:天津大學