專利名稱：一種用于海洋立管的套筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于海洋立管鋪設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于海洋立管的套筒。
背景技術(shù)：
海洋立管在海上鋪設(shè)和生產(chǎn)過程中，在海流、內(nèi)波等環(huán)境荷載的長期作用下，容易發(fā)生渦激振動而疲勞失效，導(dǎo)致設(shè)施破壞甚至停產(chǎn)等嚴(yán)重后果，給海上石油及天然氣的開發(fā)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)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(jīng)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(yīng)用，包括表面突起型(螺紋、線條、翼片等)、裹覆型(穿孔、絲網(wǎng)、控制桿和軸向板條等)和近尾流穩(wěn)定器(飄帶、整流罩、分隔板、導(dǎo)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(qiáng)差從而抑制渦激振動。然而多數(shù)結(jié)構(gòu)簡單的抑制措施具有單向性特征，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的全向性抑制措施性能較好，但設(shè)計(jì)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(tài)不穩(wěn)定性等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)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(fā)明提出的裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和安裝的特點(diǎn)，能夠有效控制海洋立管的渦激振動，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和安全性的統(tǒng)一。為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種用于海洋立管的套筒，使用時(shí)，固定對接在海洋立管的外部，包括一對根據(jù)海洋立管外徑制作的尺寸相同的半圓環(huán)形殼體，在兩個(gè)殼體的外表面交錯(cuò)布置螺旋列板和螺旋凹槽，兩個(gè)殼體在合成一個(gè)環(huán)形柱體時(shí)，分布在兩個(gè)殼體外表面的螺旋列板或凹槽分別相互吻合形成螺旋結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選實(shí)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(gè)殼體上均設(shè)置有眼板，每對殼體通過眼板相互對接；構(gòu)成套筒的兩個(gè)殼體可以由鋼鐵、合金或聚酯材料制成。本發(fā)明提供了一種能夠抑制海洋立管渦激振動的裝置，對于現(xiàn)有的技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明設(shè)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(shù)，使得流動狀態(tài)提前進(jìn)入湍流狀態(tài)，達(dá)到抑制渦激振動的效果。( 套筒的殼體可以通過模具進(jìn)行批量生產(chǎn)，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(jié)構(gòu)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(biāo)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(shí)施例方式本發(fā)明通過在海洋立管上每隔一定距離安裝帶螺旋結(jié)構(gòu)套筒的方法，抑制海洋立管渦激振動。主要步驟如下(1)根據(jù)所要保護(hù)海洋立管的外徑尺寸，制作兩瓣尺寸相同的半圓環(huán)形殼體，可通過模具進(jìn)行批量生產(chǎn)。(2)將第一瓣殼體緊貼在管道表面的一側(cè)，通過眼板位置和螺旋結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)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(gè)螺栓進(jìn)行固定。螺栓穿過眼板將兩瓣殼體連接，構(gòu)成固定在管道外表面上的套筒。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。裝配帶有螺旋結(jié)構(gòu)的套筒的某段海洋立管的正視圖，如圖1所示。本發(fā)明所涉及的海洋立管抑渦裝置，即套筒1，是由兩瓣半圓環(huán)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(yù)制工藝，材料可選用鋼鐵、合金或聚酯材料。兩瓣殼體都設(shè)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(gòu)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(yōu)選實(shí)施方式，套筒上螺旋列板的個(gè)數(shù)為2條，螺旋凹槽的個(gè)數(shù)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(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)方向與左殼體3對接，然后通過六個(gè)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(jié)構(gòu)的周向布置與截面形狀。
權(quán)利要求
1.一種用于海洋立管的套筒，使用時(shí)，固定對接在海洋立管的外部，包括一對根據(jù)海洋立管外徑制作的尺寸相同的半圓環(huán)形殼體，在兩個(gè)殼體的外表面交錯(cuò)布置螺旋列板和螺旋凹槽，兩個(gè)殼體在合成一個(gè)環(huán)形柱體時(shí)，分布在兩個(gè)殼體外表面的螺旋列板或凹槽分別相互吻合形成螺旋結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1所述的用于海洋立管的套筒，其特征在于，每個(gè)殼體上均設(shè)置有眼板，每對殼體通過眼板相互對接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于海洋立管的套筒，其特征在于，構(gòu)成套筒的兩個(gè)殼體可以由鋼鐵、合金或聚酯材料制成。
全文摘要
本發(fā)明屬于海洋立管鋪設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于海洋立管的套筒，使用時(shí)，固定連接在海洋立管的外部，包括一對根據(jù)海洋立管外徑制作的尺寸相同的半圓環(huán)形殼體，在兩個(gè)殼體的外表面交錯(cuò)布置螺旋列板和螺旋凹槽的半圓環(huán)形殼體，兩個(gè)殼體在合成一個(gè)環(huán)形柱體時(shí)，分布在兩個(gè)殼體外表面的螺旋列板或凹槽分別相互吻合形成螺旋結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能夠降低成本，有效控制海洋立管的渦激振動，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和安全性的統(tǒng)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(yōu)先權(quán)日2011年6月20日
發(fā)明者劉小燕, 張貴珍, 杜尊峰, 梁靜 申請人:天津大學(xué)