一种用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构的制作方法

本发明属于海洋工程装备领域，具体涉及一种用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构。

背景技术：

1、随着海上资源开发利用需求的增加，对冰区海洋结构的维护和保护提出了更高的要求。锥体结构是冷地区油气生产及其他海洋工程的优选结构，在冰区海洋平台桩腿上安装锥体结构对实现结构抗冰、保证结构安全有重要意义。传统的抗冰锥体结构可以实现相应功能，但是在安装和维护上成本过高。

2、因此，急需一种用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中传统的抗冰锥体结构安装和维护成本高的问题，本发明一种用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，以满足抗冰锥体高效抗冰和安装拆卸的便利性和经济性，对于提高海洋平台安全系数和节省维护费用有重要意义。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、本发明提供一种用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，包括上锥体结构、下锥体结构和限位锁紧结构，所述上锥体结构与所述下锥体结构用于套设在桩腿的外部，所述上锥体结构设置在所述下锥体结构的上方，并且所述上锥体结构与所述下锥体结构对拼形成一体，所述下锥体结构的底部设有所述限位锁紧结构，当所述下锥体底部的压强超出限定范围后，所述限位锁紧结构松开，所述上锥体结构和所述下锥体结构能够受浮力作用位置回到设计的水线处。

4、所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，优选地，所述上锥体结构和所述下锥体结构均包括钢板外层、塑料中层、橡胶内层和减震连接件，所述塑料中层设置在所述钢板外层与所述橡胶内层之间，所述减震连接件的一端与所述钢板外层相连，所述减震连接件的另一端穿过所述塑料中层设置在所述橡胶内层的内部或者固定在所述橡胶内层的表面。

5、所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，优选地，所述减震连接件包括钢筋、弹簧结构和第一钢板，所述钢筋的一端与所述钢板外层相连，所述钢筋的另一端穿过所述塑料中层与所述第一钢板相连，所述第一钢板与所述弹簧结构相连，所述弹簧结构设置在所述橡胶内层的内部或者固定在所述橡胶内层的表面。

6、所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，优选地，所述弹簧结构包括弹簧和第二钢板，所述弹簧的一端与所述第一钢板相连，所述弹簧的另一端与所述第二钢板的相连，所述橡胶内层设有空腔，所述第二钢板设置在所述空腔的内部或者固定在所述橡胶内层的表面。

7、所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，优选地，所述橡胶内层为圆柱形，并且所述橡胶内层设有供所述桩腿穿过的中空腔。

8、所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，优选地，所述塑料中层设有空心球。

9、所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，优选地，所述减震连接件的一端与所述钢板外层相连，所述减震连接件的另一端穿过所述塑料中层，并且避开所述空心球的位置后与所述橡胶内层相连。

10、所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，优选地，所述限位锁紧结构包括压强传感器和锁紧装置，所述下锥体结构的底部分别设有所述压强传感器和所述锁紧装置，所述压强传感器被配置为检测所述下锥体底部的压强，当所述下锥体底部的压强超出限定范围后，所述锁紧装置松开，所述上锥体结构和所述下锥体结构能够受浮力作用位置回到设计的水线处。

11、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

12、复合型的浮式锥体结合内部减震弹簧，减小了锥体尺寸，增强了抗冰震效果。

13、可以实现锥体位置适应水位变化，保证冰锥作用位置的锁定。

14、可以服务于各种海洋平台桩腿的抗冰目标，复合组分加工方便。

15、浮动锥体和复合型结构的设计，能够减小抗冰锥体的整体质量。

16、本发明在满足抗冰性能的基础上，实现了结构的质轻化处理和锥体浮力的控制，中层浮筒结构的设计大大方便了海上安装和拆卸，并且可以实现结构的运输成本降低。

技术特征：

1.一种用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，其特征在于，包括上锥体结构、下锥体结构和限位锁紧结构，所述上锥体结构与所述下锥体结构用于套设在桩腿的外部，所述上锥体结构设置在所述下锥体结构的上方，并且所述上锥体结构与所述下锥体结构对拼形成一体，所述下锥体结构的底部设有所述限位锁紧结构，当所述下锥体底部的压强超出限定范围后，所述限位锁紧结构松开，所述上锥体结构和所述下锥体结构能够受浮力作用位置回到设计的水线处。

2.根据权利要求1所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，其特征在于，所述上锥体结构和所述下锥体结构均包括钢板外层、塑料中层、橡胶内层和减震连接件，所述塑料中层设置在所述钢板外层与所述橡胶内层之间，所述减震连接件的一端与所述钢板外层相连，所述减震连接件的另一端穿过所述塑料中层设置在所述橡胶内层的内部或者固定在所述橡胶内层的表面。

3.根据权利要求2所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，其特征在于，所述减震连接件包括钢筋、弹簧结构和第一钢板，所述钢筋的一端与所述钢板外层相连，所述钢筋的另一端穿过所述塑料中层与所述第一钢板相连，所述第一钢板与所述弹簧结构相连，所述弹簧结构设置在所述橡胶内层的内部或者固定在所述橡胶内层的表面。

4.根据权利要求3所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，其特征在于，所述弹簧结构包括弹簧和第二钢板，所述弹簧的一端与所述第一钢板相连，所述弹簧的另一端与所述第二钢板的相连，所述橡胶内层设有空腔，所述第二钢板设置在所述空腔的内部或者固定在所述橡胶内层的表面。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，其特征在于，所述橡胶内层为圆柱形，并且所述橡胶内层设有供所述桩腿穿过的中空腔。

6.根据权利要求5所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，其特征在于，所述塑料中层设有空心球。

7.根据权利要求6所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，其特征在于，所述减震连接件的一端与所述钢板外层相连，所述减震连接件的另一端穿过所述塑料中层，并且避开所述空心球的位置后与所述橡胶内层相连。

8.根据权利要求7所述的用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，其特征在于，所述限位锁紧结构包括压强传感器和锁紧装置，所述下锥体结构的底部分别设有所述压强传感器和所述锁紧装置，所述压强传感器被配置为检测所述下锥体底部的压强，当所述下锥体底部的压强超出限定范围后，所述锁紧装置松开，所述上锥体结构和所述下锥体结构能够受浮力作用位置回到设计的水线处。

技术总结
本发明涉及一种用于海上平台抗冰减振的复合型锥体结构，包括上锥体结构、下锥体结构和限位锁紧结构，上锥体结构与下锥体结构套设在桩腿的外部，上锥体结构设置在下锥体结构的上方，并且上锥体结构与下锥体结构对拼形成一体，下锥体结构的底部设有限位锁紧结构，当下锥体底部的压强超出限定范围后，限位锁紧结构松开，上锥体结构和下锥体结构受浮力作用位置回到设计的水线处，并且关闭限位锁紧结构。本发明在满足抗冰性能的基础上，实现了结构的质轻化处理和锥体浮力的控制，中层浮筒结构的设计大大方便了海上安装和拆卸，并且可以实现结构的运输成本降低。

技术研发人员：付殿福,李伟,郭娅,张晖,何榛林,梁文洲,张梦竹,申辰,孙诗语,呼文佳,张伟明,王晓蕾,陈邦敏,李良坤,李书兆,王丽勤,张力昂,李育凝,刘伟
受保护的技术使用者：中海石油（中国）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22