[发明专利]一种立管涡激振动全向旋转涡轮扰流抑振装置

说明书

技术领域

本发明属于海洋立管抑振领域，具体涉及一种立管涡激振动全向旋转涡轮扰流抑振装置。

背景技术

在深海油气田开发系统中，海洋立管是海上平台与海底井口的连接管道，一个平台上通常有十几根立管，长度可以达到几千米，深水立管长细比很大，除了上下端外中间部分再无其他任何固定支撑；也就使得立管具有工作环境恶劣，受力极为复杂，建设成本巨大等特点，是深海工程的高科技工程设施，也是薄弱易损的工程设施之一。在波浪、海流等外部环境荷载作用下，立管会发生涡激振动，涡激振动虽不会立刻使立管发生破坏，却是立管疲劳损伤的主要诱因。而立管一旦发生破坏，将造成巨大的经济损失并引发严重的海洋污染和次生灾害。因此，在立管的设计时，如何减轻涡激振动，延长海洋立管的疲劳使用寿命，是各国工程界关注的热点。目前国际上主要采用在立管外侧附加抑振装置，即通过改变结构物表面形状或在结构物表面附加其他装置来破坏漩涡的形成，从而抑制涡激振动。

发明内容

本发明目的是针对立管涡激振动，设计一种全向旋转涡轮扰流抑振装置，实现良好的抑制效率，有效减小立管振幅。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该装置包括聚氯乙烯套筒，叶片，轴承，3个叶片对称安装于套筒外侧，与管道切线方向的夹角为60°，套筒内侧安装内置可压缩钢珠的轴承，轴承内侧固定立管，该装置不受来流方向的限制，对复杂深水环境有较好的适应性。在外流作用时，通过自由旋转来达到扰动流场、破坏漩涡脱落，降低立管振动幅值、提高疲劳寿命的目的。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

其中1—聚氯乙烯套筒，2—叶片，3—轴承，4—立管。

具体实施方式

如图1所示，一种立管涡激振动全向旋转涡轮扰流抑振装置，装置包括聚氯乙烯套筒1，叶片2，轴承3。叶片2对称安装于套筒外侧，共3个，叶片2与氯乙烯套筒1采用内置套丝连接后，表面连接处采用高强防水胶固定，叶片2与管道切线方向的夹角为60°，套筒内侧安装内置可压缩钢珠的轴承，轴承内侧固定立管，当有外流通过时，装置可自由转动，实现全向性扰流。