[实用新型]一种带可旋导流翼的隔水管涡激振动抑制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带可旋导流翼的隔水管涡激振动抑制装置，属于海洋立管设施技术领域。

背景技术

由于海洋油气开采向深水推进，深水环境中的立管可视为细长柔性结构，小变形理论不再适用，这使得立管的涡激振动问题更加突出。作为连接井口和上部海洋平台的关键通道，其服役的可靠性对于海洋油气钻采的安全运行具有十分重要的意义。处于波流环境下的隔水管安全服役的最大宿敌就是涡激振动，尤其是海水绕流形成的漩涡脱落频率与海洋隔水管固有频率相近引发的共振，更是加速了海洋隔水管的疲劳破坏。一旦隔水管失效，不仅会造成巨大的经济损失，还会对局部海洋环境造成灾难性的破坏。

现有的涡激振动抑制装置分为主动抑制和被动抑制两种，其中，被动抑制装置主要有螺旋列板、分离盘、整流罩、绕流飘带、附属圆柱等，尽管被动抑制装置可以达到较好的涡激振动抑制效果，但大多不能应对任意方向来流，适用范围局限。而主动抑制装置需要额外的动力消耗，安装复杂，工序繁多，尚未达到推广要求。因此，针对海洋隔水管所处的复杂多变深水环境，设计一种自适应不同来流方向的抑制装置，显得十分必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供结构简单，安装方便，能够根据来流方向自适应调整的带可旋导流翼的隔水管涡激振动抑制装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种带可旋导流翼的隔水管涡激振动抑制装置，包括固定筒、导流翼、转轴，所述固定筒外圆周面上轴向设有导流翼安装槽，所述导流翼安装槽一端设有盲孔，另一端设有通孔，所述导流翼上设有连接孔，所述导流翼通过转轴安装在导流翼安装槽内。

进一步的是，所述固定筒包括两个对称的半圆卡抱套筒、螺栓，所述两个对称的半圆卡抱套筒之间通过螺栓连接。

进一步的是，所述导流翼、转轴、导流翼安装槽的个数均为8个，所述导流翼安装槽均布在固定筒外圆周面上。

进一步的是，所述导流翼安装槽为半圆槽，并在边缘拐角处倒圆角。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1、本实用新型的导流翼可以应对任意方向来流，做出自适应的旋转调整，有效减缓不同来流方向引发的涡激振动，适应于流向频繁变化的深海环境，大大延长了隔水管的使用寿命；

2、本实用新型的整个装置由塑料制造而成，能大幅降低成本，简化制造工艺，不易腐蚀和损坏，可以重复使用，也可以为隔水管提供一定的浮力；

3、本实用新型直接套装在隔水管的外表面，安装简便，可根据现场实际情况，调节相邻抑制装置之间的间距，使抑制效果达到最佳。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为实施例中导流翼的结构示意图；

图3为实施例中半圆卡抱套筒的结构示意图。

图中所示：1-隔水管，2-固定筒，3-导流翼，4-转轴，5-导流翼安装槽,6-半圆卡抱套筒，7-连接孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本实用新型的一种带可旋导流翼的隔水管涡激振动抑制装置，包括固定筒2、导流翼3、转轴4，所述固定筒2外圆周面上轴向设有导流翼安装槽5，所述导流翼安装槽5一端设有盲孔，另一端设有通孔，其中导流翼3的形状如图2所示，导流翼3外侧为流线型，内侧为圆柱面，导流翼3内侧的圆柱面上轴向设有连接孔7，连接孔7内径略大于转轴4外径，且导流翼3长度略小于导流翼安装槽5长度，这样转轴4从固定筒2上的通孔插入，再插入导流翼3的连接孔7内，最后安装在固定筒2上的盲孔内，即导流翼3通过转轴4安装在导流翼安装槽5内，使得导流翼3可自有摆动。

本实用新型在实际使用时，将固定筒2安装在隔水管上即可，放入水中后，由于在迎流方向压力较大，背流方向存在低压区，导流翼3发生旋转摆动，改变了隔水管1周围的流场，有效的抑制了绕流漩涡的形成和发展，从而实现了涡激振动的抑制；导流翼3可以应对任意方向来流，做出自适应的旋转调整，有效减缓不同来流方向引发的涡激振动，适应于流向频繁变化的深海环境，大大延长了隔水管的使用寿命。而且本实用新型的整个装置可由塑料制造而成，能大幅降低成本，简化制造工艺，不易腐蚀和损坏，可以重复使用，也可以为隔水管提供一定的浮力。

其中导流翼3为了有效的效减缓不同来流方向引发的涡激振动，因此导流翼3个数为多个，优选的方式是，导流翼3、转轴4、导流翼安装槽5的个数均为8个，所述导流翼安装槽5均布在固定筒2外圆周面上。