本发明专利技术公开了一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置，包括导管腿，还包括弯曲钢板，所述导管腿沿其延伸方向上固定连接有多个外钢管，每个所述外钢管与固定连接于所述弯曲钢板上的内钢管的一端密封连接，且所述内钢管相对于所述外钢管沿垂直于所述导管腿的延伸方向滑动；所述内钢管靠近所述外钢管的一端固定连接有圆环钢板，相应地所述外钢管的内部具有供所述圆环钢板滑动的隔离空腔，且所述隔离空腔内填充有非牛顿流体。该种装置充分利用非牛顿流体记忆效应和减阻效应，针对不同的船舶靠泊速度产生自适应的挤靠反力，减小了靠泊碰撞对海上电气平台和上部组块的影响，保证海上电气平台安全性和可靠性。上电气平台安全性和可靠性。上电气平台安全性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置
[0001]本专利技术属于海洋工程
，具体涉及一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置。
技术介绍
[0002]随着海上风电场的规模不断增大、离岸距离变远、水深加深，海上风电场输变电难度迅速增加，海上风电场输变电核心—海上电气平台越来越受到重视。为了保障电能有效输送，通常在海上风电场中设置升压站或换流站等海上电气平台，将风机所发电能升压或转换为直流，再通过海底电缆送至陆上的变电站。
[0003]作为海上风电场电能汇集中心，海上电气平台是其中输变电的关键设施。以海上升压站为例，海上升压站通常主要由3个部分组成：桩基础、导管架和上部组块。导管架由导管腿和撑杆组成，导管架上设置靠泊装置、登船平台、牺牲阳极、电缆保护管等。其中，靠泊装置能够吸收船舶靠泊平台时所产生的碰撞能量，有效降低其对电气平台结构的碰撞力；同时，靠泊装置缓解船舶靠泊引起的振动，减小对上部组块电气设备的影响。因此，靠泊装置在海上电气平台安全中发挥至关重要的作用。
[0004]目前，根据吸能元件的不同，海上电气平台的靠泊装置可分为两种：橡胶护舷靠船构件和Shockcell型靠船构件。前者通常为拱形橡胶护舷，分为SA型、SM型和DA型护舷；后者通常由橡胶单元、内钢管、外钢管和抱箍等部分构成。从能量转化的角度，靠泊装置将船舶靠泊时的动能转换为弹性能或内能，从而达到耗能和减振目的。
[0005]依据规范《Offshore Substations》(DNVGL-ST-0145)可知，海上电气平台靠船分析时需考虑正常操作情况(靠泊速度0.5m/s)和由于误操作而导致事故性碰撞(靠泊速度2.0m/s)。现有的海上电气平台靠泊装置，单独依靠橡胶的缓冲作用，无法依据不同的船舶靠泊速度而提供相应的挤靠反力，从而忽略了靠泊速度对海上电气平台的影响。
[0006]因此，需要提出一种新型自适应挤靠反力的靠泊缓冲装置，保证海上电气平台安全性和可靠性。
技术实现思路
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置。该种装置充分利用非牛顿流体记忆效应和减阻效应，针对不同的船舶靠泊速度产生自适应的挤靠反力，减小了靠泊碰撞对海上电气平台和上部组块的影响，保证海上电气平台安全性和可靠性。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置，包括导管腿，还包括弯曲钢板，所述导管腿沿其延伸方向上固定连接有多个外钢管，每个所述外钢管与固定连接于所述弯曲钢板上的内钢管的一端密封连接，且所述内钢管相对于所述外钢管沿垂直于所述导管腿的延伸方向滑动；所述内钢管靠近所述外钢管的一端固定连接有圆环钢板，相应地所述外
钢管的内部具有供所述圆环钢板滑动的隔离空腔，且所述隔离空腔内填充有非牛顿流体。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述外钢管远离所述内钢管的一端固定连接有封底钢板，所述外钢管的内部套接有内套钢管，且所述外钢管和所述内套钢管靠近所述内钢管的一端均固定连接有密封钢板，以使所述外钢管、内套钢管和密封钢板以及所述封底钢板之间合围形成隔离空腔。
[0011]作为一种更优选的技术方案，所述外钢管与所述内钢管的连接处夹设有密封橡胶，且所述外钢管的内壁和所述内套钢管的外壁沿所述内钢管滑动方向上均覆盖有橡胶内衬。
[0012]由于以上结构，所述内钢管嵌入外钢管中可以伸缩活动，两者之间进行橡胶密封处理，防止外钢管内非牛顿流体泄露。并且，所述外钢管内部设置有橡胶内衬，可增加圆环钢板和外钢管内壁之间的摩擦。
[0013]作为一种最优选的技术方案，所述封底钢板与固定连接于所述圆环钢板上的恢复弹簧的一端固定连接。
[0014]以上结构中，恢复弹簧的数量可设置为多个，分布于圆环钢板四周与中心，连接密封钢板与圆环钢板，保证无靠泊船舶时，内钢管和圆环钢板恢复到初始位置，保证圆环钢板与密封钢板相对距离稳定。
[0015]作为一种最优选的技术方案，所述圆环钢板上开设有多个孔洞。
[0016]以上结构中，所述圆环钢板中合理设置多个孔洞，用于挤压非牛顿流体流过孔洞而产生湍动，增加非牛顿流体湍流减阻效应。
[0017]作为一种优选的技术方案，所述弯曲钢板的数量为2个，分别与所述导管腿平行，且相对设置。
[0018]作为一种更优选的技术方案，两个所述弯曲钢板与所述导管腿之间，沿所述导管腿延伸方向上间隔设置有相对的3组密封连接的内钢管和外钢管；并且，处于同一水平面上的同一组的两个内钢管之间通过水平钢管固定连接。
[0019]以上结构中，所述内外钢管组数应由具体工程导管腿长度和海水深度等因素确定，可设置多组该靠泊缓冲装置，以满足不同的海域和船舶防撞要求。
[0020]作为一种最优选的技术方案，位于上下两端的两组外钢管均通过抱箍与所述导管腿固定连接，位于中部的一组外钢管通过焊接板与所述导管腿固定连接。
[0021]作为一种优选的技术方案，所述内钢管靠近所述弯曲钢板的一端具有半球形钢板，相应地所述弯曲钢板的内侧与所述半球形钢板匹配固定连接。
[0022]作为一种更优选的技术方案，还包括橡胶护舷，所述橡胶护舷包括通过紧固螺栓与所述弯曲钢板的外侧固定连接的截面为半圆形的内侧护舷，和与所述内侧护舷固定连接的截面为多边形的外侧护舷；并且，外侧护舷设置为中空结构。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0024]1、本专利技术利用非牛顿流体记忆效应，对不同靠泊速度的船舶产生自适应的挤靠反力。
[0025]2、本专利技术综合采用橡胶减阻和非牛顿流体湍流减阻，减振效果更显著。
[0026]3、本专利技术可根据不同的海域和船舶防撞要求，可设置多组该靠泊缓冲装置。
[0027]4、本专利技术的靠泊缓冲装置结构拆除方便，橡胶护舷、内外钢管等可回收，无海洋环
境污染危险。
[0028]5、本专利技术的结构形式简单，缓冲减振效果显著，具有良好的推广应用前景。
附图说明
[0029]图1是本专利技术的立体结构示意图；
[0030]图2是本专利技术的右侧结构示意图；
[0031]图3是本专利技术的正面结构示意图；
[0032]图4是本专利技术的俯视结构示意图；
[0033]图5是本专利技术的内外钢管及橡胶护舷的剖面结构示意图；
[0034]图6是图5中A-A方向的截面结构示意图；
[0035]图7是图5中B-B方向的截面结构示意图；
[0036]图8是本专利技术应用于海上电气平台结构示意图。
[0037]附图标记：1-导管腿，2-弯曲钢板，3-外钢管，4-内钢管，5-内套钢管，6-恢复弹簧，7-抱箍，8-焊接板，9-橡胶护舷，10-紧固螺栓，11-上部组块，31-隔离空腔，32-封底钢板，33-密封钢板，34-密封橡胶，35-橡胶内衬，41-圆环钢板，42-水平钢管，43-半球形钢板，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置，包括导管腿(1)，其特征在于：还包括弯曲钢板(2)，所述导管腿(1)沿其延伸方向上固定连接有多个外钢管(3)，每个所述外钢管(3)与固定连接于所述弯曲钢板(1)上的内钢管(4)的一端密封连接，且所述内钢管(4)相对于所述外钢管(3)沿垂直于所述导管腿(1)的延伸方向滑动；所述内钢管(4)靠近所述外钢管(3)的一端固定连接有圆环钢板(41)，相应地所述外钢管(3)的内部具有供所述圆环钢板(41)滑动的隔离空腔(31)，且所述隔离空腔(31)内填充有非牛顿流体。2.根据权利要求1所述的一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置，其特征在于：所述外钢管(3)远离所述内钢管(4)的一端固定连接有封底钢板(32)，所述外钢管(3)的内部套接有内套钢管(5)，且所述外钢管(3)和所述内套钢管(5)靠近所述内钢管(4)的一端均固定连接有密封钢板(33)，以使所述外钢管(3)、内套钢管(5)和密封钢板(33)以及所述封底钢板(32)之间合围形成隔离空腔(31)。3.根据权利要求2所述的一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置，其特征在于：所述外钢管(3)与所述内钢管(4)的连接处夹设有密封橡胶(34)，且所述外钢管(3)的内壁和所述内套钢管(5)的外壁沿所述内钢管(4)滑动方向上均覆盖有橡胶内衬(35)。4.根据权利要求2或3所述的一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置，其特征在于：所述封底钢板(32)与固定连接于所述圆环钢板(41)上的恢复弹簧(6)的一端固定连接。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵悦，赵生校，何小花，戚海峰，王淡善，李炜，汤群益，俞华锋，贾献林，孙震洲，陈杰峰，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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