[发明专利]一种海洋立管涡激振动抑制试验中螺旋列板的安装工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种辅助安装工具，特别是关于在试验室安装海洋立管涡激振动抑制螺旋列板的装置。

背景技术

随着经济迅速发展，生产力的提高，能源消耗越来越大，我国由原来的石油出口国变为进口国。石油已成为制约我国经济发展的瓶颈，海洋油气开发，特别是深海油气开发是世界能源开发的重要领域，也是解决我国能源短缺的有效途径。海洋立管是深海油气田生产输运系统中的一个重要组成部分。由于深海油气开采的水深较大，海洋立管的长度动辄上千米，其运动特性十分复杂。特别是洋流作用下的海洋立管两侧会发生交替的漩涡脱落，诱使结构发生振动，结构的振动又会反作用于流场，导致十分复杂的涡激振动现象出现。涡激振动会加速海洋立管的疲劳损伤、甚至破坏，一旦发生立管油气泄露事故，造成的经济损失和环境污染将不可估量。因此，对于海洋立管结构而言，涡激振动是工程设计需充分考虑的一个重要因素。如何有效的抑制海洋立管结构涡激振动一直是人们关注的热点问题。目前，广泛采用螺旋列板抑制方式，并开展了大量的试验研究工作。2005年第21期《Journal of Fluids and Structures》杂志中的论文“Experimental investigation of vortex-induced vibration of long marine risers”(细长海洋立管涡激振动试验研究)采用玻璃钢材料制作螺旋列板抑制管道模型，加工时采取一次成型技术，直接导致了试验成本居高不下。2014年第44期《Applied Ocean Research》杂志中的论文“Investigation on the effectiveness of helical strakes in suppressing VIV of flexible riser”(螺旋列板对细长柔性立管涡激振动抑制效果试验研究)采用聚氯乙烯材质制作了抑制管道模型，人为采用简单的方式粘贴螺旋列板，螺距的准确性难以保证。由于试验室中海洋立管外表面螺旋列板的粘接工作较为复杂，直接导致在实际操作中管道模型的螺距准确性难以保证或者试验费用居高不下，甚至会影响试验研究成果的真实性和可靠性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种海洋立管涡激振动抑制试验中螺旋列板的安装工具，简化了螺旋线的位置标记工作，便于保证螺旋列板螺距的准确，并且在标记点之间定位出一条连续的螺旋线；便于螺旋列板的安装。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种海洋立管涡激振动抑制试验中螺旋列板的安装工具，包括螺旋线标记定位环和螺旋线粘接定位环；所述螺旋线标记定位环和螺旋线粘接定位环的内径大于裸管的外径；所述螺旋线标记定位环包括标记定位环第一环瓣和标记定位环第二环瓣，所述标记定位环第一环瓣和标记定位环第二环瓣相互抱合连接后为一标记定位圆环，所述标记定位环第一环瓣和标记定位环第二环瓣之间的一处连接采用铰接，所述标记定位环第一环瓣和标记定位环第二环瓣在处于铰接处的外缘上设有便于转动的曲面，所述标记定位环第一环瓣和标记定位环第二环瓣之间的另一处连接采用销连接；自所述标记定位圆环的内缘设有沿周向等分布置的多条径向定位线，所述径向定位线的根数与螺旋线标记时裸管上每段螺距内固定的所述螺旋线标记定位环的个数相同；所述螺旋线粘接定位环包括粘接定位环第一环瓣和粘接定位环第二环瓣，所述粘接定位环第一环瓣和粘接定位环第二环瓣相互抱合连接后为一粘接定位圆环，所述粘接定位环第一环瓣和粘接定位环第二环瓣之间的一处连接采用铰接，所述粘接定位环第一环瓣和粘接定位环第二环瓣在处于铰接处的外缘上设有便于转动的曲面；所述粘接定位环第一环瓣和粘接定位环第二环瓣之间的另一处连接采用销连接；所述粘接定位圆环的内表面上沿周向等分设有多个螺旋列板定位槽，所述螺旋列板定位槽横截面的轮廓与螺旋列板横断面的轮廓相同，所述螺旋列板定位槽个数与螺旋列板的根数相同，所述粘接定位圆环的端面上设有一粘接定位环定位线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本安装工具定位精确，能很好的保证螺旋列板螺距的准确与一致；可一次完成螺旋列板粘接，无需间断，保证螺旋列板的连续性；在使用过程中可以很好的帮助使用者粘接螺旋列板，提高工作效率；本工具结构简单，节约环保，造价低廉，可实现机械化生产，并且拆卸后可重复使用。

附图说明

图1是本发明工具中螺旋线标记定位环封闭状态示意图；

图2是图1所示螺旋线标记定位环打开状态示意图；

图3是本发明工具中螺旋线粘接定位环封闭状态示意图；