专利名称：能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于海洋石油装备技术领域，具体涉及一种能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置。
技术背景 海洋立管及管道主要包括垂直安装的各种管道，如海底油、气等集输管道、干线管道、附属增压管道、以及管道与平台连接的主管部分等，通常用于海洋平台、卫星井、海底管汇之间转运产品和导向引流，或者用于输送化学药剂和水等液体，其设计、安装、铺设、维护等是一项复杂的系统工程。在海洋环境中，立管和管道受到海流和海浪等多种因素综合作用。当洋流流经其横截面时，会在管路两侧产生交替的泄涡，导致其受到横流向和顺流向的脉动流体力，使管道发生振动，当其振动频率接近管道固有频率时，极可能引起管道发生涡激振动，从而导致管道疲劳损坏。目前，常规的涡激抑制装置直接与管道外圆柱面刚性焊接，导致管路运输和安装麻烦，其施工作业困难，也容易造成管道腐蚀破坏。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置，解决了现有技术条件下，涡激抑制装置直接与管道外圆柱面刚性焊接，导致管路运输和安装麻烦，其施工作业困难，也容易造成管道腐蚀破坏问题。本实用新型所采用的技术方案是，一种能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置，包括沿海洋立管及管道外表面轴向设置有护板，所述的护板的外表面上沿轴向间隔设置有多个螺旋形的垫板，每组垫板的外表面固定安装有一螺旋叶片。本实用新型的有益效果是，结构简单，紧凑，重量轻，安装方便，而且整体刚性好，可有效避免立管和管道产生涡激振动，同时也提高了该装置的安装工作效率。采用对称框架结构，制造加工工艺简单，生产成本低，广泛应用于海洋工程。
图I是本实用新型装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例的抑制装置单元组装在一起的保护状态示意图。图中，I.螺旋叶片，2.垫板，3.护板，4.压块，5.螺栓孔，6.螺栓。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。如图I、图2所示，本实用新型的能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置结构是，包括沿海洋立管及管道轴向设置有至少一个护板3，所有护板3的外表面上沿轴向间隔设置有多个螺旋形的垫板2，每组垫板2的外表面固定安装有一螺旋叶片I ;也可以省略垫板2，将螺旋叶片I直接沿轴向间隔螺旋安装在所有护板3外表面。当护板3为两个以上时，所有护板3的内表面(向心面)设置在同一圆周面上，并且所有护板3成半圆柱形排列，在位于半圆柱形底边(直径所在的截面)的两个护板3的外表面各固定设置有两组压块4，该两组压块4根据护板3的纵向长度设置有一定的间距，每组压块4上开有至少一个螺栓孔5，上述的结构称为一组抑制装置单元。当上述的两组抑制装置单元相对扣合时，直径两半边的四组压块4 一一对应，通过螺栓6安装到螺栓孔5中，将四组压块4分别固定连接，实现两组抑制装置单元对海洋立管及管道的完整保护。图I及图2所示实施例中，护板3为多个长条形结构，所述的螺旋叶片I、垫板2、护板3均至少为两个，每组压块4上的螺栓孔5至少为一个，螺旋叶片I、垫板2、护板3均为三组数量，每个压块4上的螺栓孔5为两个，实际工程中，根据使用海况参数和尺寸不同，螺旋叶片I、垫板2、护板3可以分别设计为任意整数个。护板3还可以制作为整体圆筒形或半圆筒形。·护板3为半圆筒形时，抑制装置单元包括护板3为一个，螺旋叶片I、垫板2均至少为两个，每组压块4上的螺栓孔5至少为一个。护板3为整体圆筒形时，抑制装置单元包括护板3为一个，垫板2均至少为两个，螺旋叶片I为一个或多个，每组压块4上的螺栓孔5至少为一个。本实用新型装置的工作原理是作为圆柱形框架结构，在其上分布有多个螺旋叶片，将该装置安装在水下管路的外圆柱面上，能够改变管路周围海水流场的方向，从而避免立管和管道产生涡激振动。本实用新型装置的使用方法是，按照以下步骤实施步骤I)在加工组装过程中，先用三个垫板2将三个护板3焊接组成半圆柱形框架，然后将三个螺旋叶片I分别焊接在三个垫板2上，同时在位于该半圆柱框架的两个护板3外表面对称焊接四个压块4 (每侧两组)，则抑制装置单元的组装加工完成。步骤2)在安装海洋立管及管道过程中，在安装单节管子时，将上述两组抑制装置单元对称扣在海洋立管及管道上，然后分别在各组对应的压块4的螺栓孔5中安装螺栓6连接固定，则安装完成。以此类推，上下抑制装置单元首尾连接或间隔连接，实现沿管道纵向的整体保护或分段重点保护。当采用半圆筒形护板3时，螺旋叶片I或者还包括垫板2直接固定在护板3外表面，抑制装置单元的使用方法与采用长条形护板3的抑制装置单元结构一致。当采用整体圆筒形护板3时，螺旋叶片I或者还包括垫板2直接固定在护板3外表面，在护板3轴向两端设置有至少一个压块4，压块4上至少设置有一个螺栓孔5，使用时，将抑制装置单元直接套装在海洋立管及管道表面，再通过螺栓6进行首尾相连固定，即可。
权利要求1.一种能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置，其特点在于包括沿海洋立管及管道外表面轴向设置有护板(3)，所述的护板(3)的外表面上沿轴向间隔设置有多个螺旋形的垫板(2 )，每组垫板(2 )的外表面固定安装有一螺旋叶片(I)。
2.根据权利要求I所述的能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置，其特征在于所述的护板(3)为长条形结构，螺旋叶片(I)、垫板(2)、护板(3)均至少为两个。
3.根据权利要求I所述的能 够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置，其特征在于所述的护板(3)为半圆筒形结构时，螺旋叶片(I)、垫板(2)、均至少为两个。
4.根据权利要求3所述的能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置，其特征在于在位于半圆柱形底边的护板(3)外表面直径方向两边各安装有两组压块(4)，每组压块(4)上开有螺栓孔(5)。
5.根据权利要求I所述的能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置，其特征在于护板(3)为整体圆筒形时，在护板(3)轴向两端设置有至少一个压块(4)，压块(4)上至少设置有一个螺栓孔(5)。
专利摘要本实用新型公开了一种能够抑制海洋立管及管道涡激振动的装置，其特点在于包括沿海洋立管及管道外表面轴向设置有护板，所述的护板的外表面上沿轴向间隔设置有多个螺旋形的垫板，每组垫板的外表面固定安装有一螺旋叶片。本实用新型装置，在海洋立管及管道上的安装过程中，在安装单节管子时，将前述组装好的两组半圆柱形结构对称扣在管路上，然后用螺栓分别将各个对应的压块连接固定，即成。本实用新型的装置及方法，结构简单，安装方便，整体刚性好，有效避免立管和管道产生涡激振动。
文档编号E21B17/10GK202718633SQ20122018689
公开日2013年2月6日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者杨红刚, 任克忍, 王兵, 魏代锋, 张田云 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司