The invention relates to a vertical vortex vortex vibration suppression device and method for an umbrella type adjustable distance streamline column. The utility model is composed of an axial telescopic module, eight supporting frames and eight rotating units. The support frame is respectively connected with the upper ring sleeve and the lower thimble of the axial telescopic module through a tie rod and a support rod, and the rotating unit is embedded in the support frame. In the current under the impact of streamline column reciprocating swing, and the supporting frame, the pull rod and rod interference under the joint action of destruction of vertical pipe flow field, inhibit the formation and development of the vortex, so as to realize vibration suppression. In addition, the screw rotation drives the upper collar to slide in the sleeve, changes the distance between the streamline column and the sleeve pipe, and the space position of the tie rod and the bracing rod, and can cope with the current condition with different flow speed conditions, and the inhibition effect is best.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海洋立管设施铺设
,具体涉及一种伞撑式可调距流线柱的立管涡激振动抑制装置及方法。
技术介绍
海洋油气资源的开发开采已经成为缓解国家能源战略危机的重要举措之一,往深水挺进的步伐已悄然增速。然而,深海油气开发依赖于立管、隔水管等大量管缆,这些管缆的造价常占整个深海开采系统造价的一半以上。因此,管缆的安全服役性能对于深水油气开采具有重要意义。深水立管长细比较大,柔性特征凸显。在复杂随机变化的海洋环境中,立管服役时需要长期承受波浪和海流等多种载荷的叠加作用,特别是当波浪、海流流经立管时,会在立管尾部泄放旋涡,激发立管振动;立管的振动位移反过来对流场也产生影响,形成流固耦合振动,称为涡激振动,长时间的立管振动会引发疲劳。当旋涡的脱落频率接近或等于立管固有频率时,还会引起共振,加速疲劳破坏。深水细长柔性立管一旦发生破坏失效,维修难度极大,费用极高,不仅会导致巨大的经济损失,还会对海洋环境造成严重破坏。为了减少涡激振动产生的负面影响,需要在立管上安装涡激振动抑制装置,包括直接改变立管表面形状或者安装额外的装置来改变流场,从而消减旋涡的形成和发展。目前已专利技术的立管涡激振动抑制装置有螺旋列板、分离盘、整流罩、浮力块、附属圆柱等。然而,这些涡激振动抑制装置大多不能应对频繁变化的海洋环境,且结构固定,适应性较弱。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提供一种性能可靠,能够应对任意方向来流的一种伞撑式可调距流线柱的立管涡激振动抑制装置及方法。为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种伞撑式可调距流线柱的立管涡激振动抑制装置由轴向伸缩模块、八个支撑架 ...
【技术保护点】
一种伞撑式可调距流线柱的立管涡激振动抑制装置,其特征是:由轴向伸缩模块、八个支撑架和八个旋转单元组成;轴向伸缩模块由套管(1)、上套环(3)、下套环(4)、两根螺杆(7)和两个电机(6)组成;套管(2)套装于立管(1)外,与立管(1)同轴,且与立管(1)间无相对滑动;套管(2)下端外壁面开有外螺纹,下套环(4)套装于套管(2)下端,其内壁内螺纹与套管(2)下端外螺纹啮合;下套环(4)外壁周向等间距均布有八个铰链(13),且外壁还对称布置有两个耳座(5);上套环(3)内壁无螺纹,套装在套管(2)外,与套管(2)间可发生相对滑移;上套环(3)外壁周向也等间距布有八个铰链(13),且同时外壁对称布置有两个耳座(5),其耳座(5)中心开有螺孔;上套环(3)与下套环(4)的铰链(13)和耳座(5)在垂向上均一一对应;在上套环(3)和下套环(4)的两对应耳座(5)间均布置有下端连接电机(6)的螺杆(7),两根螺杆(7)与套管(2)轴平行,且电机(6)固定在下套环(4)的耳座(5)上,螺杆(7)上端伸出上套环(3)耳座(5)的螺孔;电机(6)可驱动螺杆(7)旋转,使得螺杆(7)带动上套环(3)在套管 ...
【技术特征摘要】
1.一种伞撑式可调距流线柱的立管涡激振动抑制装置,其特征是:由轴向伸缩模块、八个支撑架和八个旋转单元组成;轴向伸缩模块由套管(1)、上套环(3)、下套环(4)、两根螺杆(7)和两个电机(6)组成;套管(2)套装于立管(1)外,与立管(1)同轴,且与立管(1)间无相对滑动;套管(2)下端外壁面开有外螺纹,下套环(4)套装于套管(2)下端,其内壁内螺纹与套管(2)下端外螺纹啮合;下套环(4)外壁周向等间距均布有八个铰链(13),且外壁还对称布置有两个耳座(5);上套环(3)内壁无螺纹,套装在套管(2)外,与套管(2)间可发生相对滑移;上套环(3)外壁周向也等间距布有八个铰链(13),且同时外壁对称布置有两个耳座(5),其耳座(5)中心开有螺孔;上套环(3)与下套环(4)的铰链(13)和耳座(5)在垂向上均一一对应;在上套环(3)和下套环(4)的两对应耳座(5)间均布置有下端连接电机(6)的螺杆(7),两根螺杆(7)与套管(2)轴平行,且电机(6)固定在下套环(4)的耳座(5)上,螺杆(7)上端伸出上套环(3)耳座(5)的螺孔;电机(6)可驱动螺杆(7)旋转,使得螺杆(7)带动上套环(3)在套管(2)外滑移;支撑架由支撑框(10)、撑杆(8)和拉杆(9)组成;支撑框(10)为半口字形,其垂向边框中间外侧安有铰链(13),与撑杆(8)一端连接;支撑框(10)的上边框和下边框端部均开有轴承孔(14),且两轴承孔(14)垂向同轴;撑杆(8)中间有一铰链(13)与拉杆(9)一端连接;撑杆(8)另一端与下套环(4)外壁的铰链(13)连接,拉杆(...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱红钧,李帅,王萌萌,颜知音,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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