本實(shí)用新型屬于海洋舉升管鋪設(shè)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種簾式波紋板渦激振動(dòng)抑制裝置。
背景技術(shù):
海洋礦物資源豐富,開(kāi)采海洋錳、鐵、鈷、鎳等金屬礦物、油氣、可燃冰等礦藏都必然用到各種舉升管柱。海洋舉升管成為了此類(lèi)礦物由海底采出至海面收集處理的核心通道,但海洋環(huán)境復(fù)雜惡劣,尤其深水環(huán)境更加復(fù)雜多變,舉升管柱在波、流作用下持續(xù)渦激振動(dòng),存在極大的疲勞失效隱患,不僅威脅著開(kāi)采作業(yè)的安全穩(wěn)定性,還對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。因而,渦激振動(dòng)的抑制一直是海洋工程作業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn),也是向深水邁進(jìn)的技術(shù)瓶頸。
現(xiàn)有海洋舉升管柱的渦激振動(dòng)抑制裝置有主動(dòng)抑制和被動(dòng)抑制兩類(lèi),其中,主動(dòng)抑制需要消耗外部能量而在現(xiàn)場(chǎng)使用受限,被動(dòng)抑制常需要附加很多結(jié)構(gòu)來(lái)改變尾流區(qū)旋渦,且往往不適于流向隨機(jī)變化的深水環(huán)境。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有海洋舉升管柱渦激振動(dòng)抑制裝置存在的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、能夠適應(yīng)不同方向來(lái)流的簾式波紋板渦激振動(dòng)抑制裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
一種簾式波紋板渦激振動(dòng)抑制裝置由兩個(gè)滑軌模塊和三個(gè)波紋板組成。滑軌模塊包括滑槽圈、三個(gè)限位滑塊和三個(gè)連接滑塊?;廴μ籽b在舉升管外壁,由對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)半圓環(huán)形構(gòu)件通過(guò)螺栓對(duì)接而成。兩個(gè)滑軌模塊的滑槽圈間隔一個(gè)波紋板高度安裝在舉升管外壁?;廴ν獗砻嫜刂芟蚣庸び幸蝗A形滑槽,滑槽內(nèi)嵌裝有可以沿滑槽隨意滑動(dòng)的三個(gè)圓柱體限位滑塊和三個(gè)圓柱體連接滑塊,且限位滑塊和連接滑塊交替布置。連接滑塊上設(shè)有伸出滑槽的卡扣,卡扣與波紋板一側(cè)邊壁通過(guò)螺栓連接固定。波紋板一側(cè)邊壁開(kāi)有與連接滑塊卡扣對(duì)應(yīng)的螺栓孔。
所述的波紋板截面線(xiàn)形對(duì)應(yīng)2~3個(gè)正弦波波形,其波長(zhǎng)為舉升管外徑的1~1.5倍,波高為舉升管外徑的0.1~0.2倍。
所述的單個(gè)限位滑塊占據(jù)的滑槽圓弧長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的圓心角為3°~5°;所述的單個(gè)連接滑塊占據(jù)的滑槽圓弧長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的圓心角也為3°~5°。
本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案,其具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本實(shí)用新型波紋板可以繞滑槽轉(zhuǎn)動(dòng),適用于流向頻繁隨機(jī)變化的海流真實(shí)環(huán)境;
2、本實(shí)用新型裝置由塑料制成,成本低、耐腐蝕,還可為舉升管提供一定的浮力。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型裝置一半滑軌模塊的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型裝置滑槽圈截面示意圖;
圖4為本實(shí)用新型裝置連接滑塊與波紋板連接處的拆裝示意圖;
圖5為本實(shí)用新型裝置俯視圖;
其中:1、舉升管;2、滑槽圈;3、波紋板;4、連接滑塊;5、限位滑塊;6、滑槽。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步描述。
如圖1所示,一種簾式波紋板渦激振動(dòng)抑制裝置由兩個(gè)滑軌模塊和三個(gè)波紋板3組成?;壞K包括滑槽圈2、三個(gè)限位滑塊5和三個(gè)連接滑塊4。滑槽圈2套裝在舉升管1外壁,由對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)半圓環(huán)形構(gòu)件通過(guò)螺栓對(duì)接而成。兩個(gè)滑軌模塊的滑槽圈2間隔一個(gè)波紋板3高度安裝在舉升管1外壁。如圖2、圖3所示,滑槽圈2外表面沿周向加工有一圈圓形滑槽6,滑槽6內(nèi)嵌裝有可以沿滑槽6隨意滑動(dòng)的三個(gè)圓柱體限位滑塊5和三個(gè)圓柱體連接滑塊4,且限位滑塊5和連接滑塊4交替布置。如圖4所示,連接滑塊4上設(shè)有伸出滑槽6的卡扣,卡扣與波紋板3一側(cè)邊壁通過(guò)螺栓連接固定。波紋板3一側(cè)邊壁開(kāi)有與連接滑塊4卡扣對(duì)應(yīng)的螺栓孔。
如圖5所示,所述的波紋板3截面線(xiàn)形對(duì)應(yīng)2~3個(gè)正弦波波形,其波長(zhǎng)為舉升管1外徑的1~1.5倍,波高為舉升管1外徑的0.1~0.2倍。
所述的單個(gè)限位滑塊5占據(jù)的滑槽6圓弧長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的圓心角為3°~5°;所述的單個(gè)連接滑塊4占據(jù)的滑槽6圓弧長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的圓心角也為3°~5°。
實(shí)施例:
現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),首先針對(duì)每個(gè)滑軌模塊,將三個(gè)限位滑塊5和三個(gè)連接滑塊4依次交替放置于滑槽圈2的圓形滑槽6內(nèi),然后在舉升管1上間隔一個(gè)波紋板3高度位置安裝兩個(gè)滑軌模塊。固定好滑軌模塊后,將上、下兩個(gè)滑軌模塊的連接滑塊4一一上下對(duì)齊。將波紋板3側(cè)壁上、下兩端的螺栓孔分別與上、下滑軌模塊滑槽6中對(duì)應(yīng)的連接滑塊4對(duì)接,依次安裝三個(gè)波紋板3。
裝置安裝完畢后,將舉升管1置于海水中。海流作用在波紋板3上,波紋板3可以繞舉升管1旋轉(zhuǎn),直至轉(zhuǎn)到舉升管1背流側(cè)。波紋板3在舉升管1尾部擺動(dòng),破壞了尾部旋渦的發(fā)展,從而抑制渦激振動(dòng)。