一种深海立管射水型主动抑振装置制造方法及图纸

技术编号:15785973 阅读:49 留言:0更新日期:2017-07-09 10:18
本发明专利技术属于深海工程技术领域,具体涉及一种能够有效抑制深海立管涡激振动,减小振动幅值的射水型主动抑振装置。该装置包括开孔附属管,金属连接件,高压水泵,增压阀。开孔附属管通过金属连接件连接于深海立管来流向一侧,与深海立管沿竖向平行布置,开孔附属管射水孔沿深海立管轴线来流向一侧及垂直于流向的两侧分别布置,开孔附属管通过增压阀与高压水泵连接,当有海流或波浪通过深海立管时,高压水泵开启,输入额定功率的水压,通过开孔附属管射水孔沿三个方向喷射高压水流,在剖面上水流喷射可形成半圆形布置,高压水流可有效的扰乱海流及波浪,减小涡激振动对深海立管造成的破坏作用。本发明专利技术结构简单,可控性较强,对深海立管的涡激振动可实现主用抑制,可有效延长立管的疲劳使用寿命。

A deep-sea riser water jet type active vibration suppression device

The invention belongs to the technical field of ocean engineering, in particular to a can effectively inhibit the deep-sea riser vortex induced vibration, reduce the vibration amplitude of the water jet type active vibration suppression device. The device comprises an opening, a subsidiary pipe, a metal connecting piece, a high pressure water pump and a boosting valve. The affiliated hole pipe is connected to the deep-sea riser to flow through the side of the metal connecting piece, and the deep-sea riser is arranged in parallel along the vertical hole jetting hole along the tube attached to the deep-sea riser axis to flow to the side and the two sides are arranged perpendicular to the flow direction of the hole, attached tube through the pressure valve is connected with the high-pressure water pump, when the current or wave through the deep-sea riser, high pressure pump open, pressure rated power input, through hole jetting hole attached tube along three directions in the section of high-pressure water jet, water jet can form a semi circle layout, high pressure water can effectively disrupt the currents and waves, reduce the damage caused by the deep vertical vortex tube vibration. The invention has the advantages of simple structure and strong controllability, and the vortex induced vibration of the deep-sea riser can be suppressed by main use, and the fatigue service life of the riser can be effectively prolonged.

【技术实现步骤摘要】
一种深海立管射水型主动抑振装置
本专利技术属于深海工程
,具体涉及一种能够有效抑制深海立管涡激振动,减小振动幅值的射水型主动抑振装置。
技术介绍
深海立管是用于连接水面浮体和海床井口的隔水套管系统,它是浮式生产系统用于向船上传送液体的基本装置,也是深海生产系统中最复杂的一类设备。按照结构形式不同,主要分为钢悬链立管、顶端张力式立管、柔性立管及混合式立管。基于立管的大长细比结构特征且长期处于波浪和海流等复杂海洋环境荷载作用下,涡激振动是引发其疲劳破坏的一个主要因素。涡激振动是一种典型的流固耦合现象,当流体流过非流线型钝体时,将在结构下游形成交替脱落的漩涡,同时对结构产生周期振荡的水动力作用,受支撑约束的结构在流体力的驱动下发生振动,当漩涡脱落频率与结构的自振频率相近或一致时,会引发“锁频”共振现象,从而加速结构的疲劳破坏进程。为了有效的降低涡激振动对立管的破坏作用,各国学者针对涡激振动抑制进行过大量的试验研究,提出通过改变结构自身特性或者安装扰流装置的方法抑制立管的涡激振动,即主动抑制和被动抑制。合理的抑振装置可有效地改变漩涡的发生条件以及尾流流态,削弱流体振荡力,从而降低立管的振幅,提高立管的疲劳寿命。
技术实现思路
本专利技术目的是针对深海立管的涡激振动,设计一种射水型主动抑振装置,该装置可有效扰乱海流及波浪,有效降低立管涡激振动幅值,实现主动抑制。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:该装置包括开孔附属管,金属连接件,高压水泵,增压阀。开孔附属管通过金属连接件连接于深海立管来流向一侧,与深海立管沿竖向平行布置,开孔附属管射水孔沿深海立管轴线来流向一侧及垂直于流向的两侧分别布置,开孔附属管通过增压阀与高压水泵连接,当有海流或波浪通过深海立管时,高压水泵开启,输入额定功率的水压,通过开孔附属管射水孔沿三个方向喷射高压水流,在剖面上水流喷射可形成半圆形布置。附图说明图1是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术剖面示意图。其中1—开孔附属管,2—射水孔,3—高压水泵,4—金属连接件,5—增压阀,6—深海立管,7—高压水流,8—海流或波浪。具体实施方式如图1、图2所示,开孔附属管1与深海立管6通过沿长度布置的金属连接件4连接,开孔附属管1处于来流方向,射水孔2朝向来流及垂直于来流的三个方向。当有海流或波浪8通过立管时,开启高压水泵3,输入额定功率的水压,通过开孔附属管1的射水孔2喷射高压水流7,高压水流7在剖面上可实现半圆形布置,整个抑振过程可实现主动抑制。本文档来自技高网...
一种深海立管射水型主动抑振装置

【技术保护点】
一种深海立管射水型主动抑振装置,其特征在于:包括开孔附属管,金属连接件,高压水泵,增压阀,开孔附属管通过金属连接件连接于深海立管来流向一侧,与深海立管沿竖向平行布置,开孔附属管射水孔沿深海立管轴线来流向一侧及垂直于流向的两侧分别布置,开孔附属管通过增压阀与高压水泵连接。

【技术特征摘要】
1.一种深海立管射水型主动抑振装置,其特征在于:包括开孔附属管,金属连接件,高压水泵,增压阀,开孔附属管通过金属连接件连接于深海立管来流向一侧,与深海立管沿竖向平行布置,开孔附属管射水孔沿深海立管轴线来流向一侧及垂直于流向的两侧分别布置,开孔附属管通过增压阀与高压水泵连接。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:李朋张宪堂王飞郑鸿飞陈秀谨赵娜吕红营
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:山东,37

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