一种波状表面开槽管套的管束防碰及振动抑制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海洋立管设施铺设技术领域，具体涉及一种波状表面开槽管套的管束防碰及振动抑制装置。
【背景技术】
[0002]目前，海洋油气开发已挺进深海，开采成本急剧升高。立管系统是开采深海油气的核心部件，它是连接平台与水下井口的关键纽带。而深海开采往往以丛式井、大位移井、水平井为主，平台下方连接有多根立管，并常伴有直径大小不一的附属管缆，用于注水、注剂、伴热、电控、液控等。由立管和附属管缆构成的管束在波、流作用下会发生持续的涡激振动，继而引发疲劳损伤，且管与管之间易碰撞摩擦，诱发失效。一旦立管或附属管缆发生疲劳断裂，不仅会造成巨大的经济损失，还会对局部海洋环境造成难以预计的破坏。
[0003]因此，抑制管束涡激振动，防止管间碰撞，成为深海油气开采的关键。但目前的涡激振动抑制装置几乎都是为单一结构设计的，尚无专门针对管束的涡激振动抑制装置，更不用提同时起到防碰功能了。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的问题是针对现有海洋管束防碰及涡激振动抑制装置存在的不足，提供一种结构简单、性能可靠、现场安装方便的波状表面开槽管套的管束防碰及振动抑制装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种波状表面开槽管套的管束防碰及振动抑制装置，由两半对称的管套构成，管套内侧开有嵌套管束的内孔，外表面呈贴体波纹状，两端垂向等间距开有螺栓孔。管套从两侧套装在立管与附属管缆构成的管束上，通过螺栓连接固定。管套外壁垂向等间距开设有四条沿水平方向的矩形导流槽，导流槽底部两侧倒有圆角，导流槽的起始段与管套外壁平顺过渡。
[0007]上述技术方案中，所述的管套外壁面导流槽开口端所在位置的迎流攻角Θ为45。?80° 。
[0008]本实用新型由于采用以上技术方案，其具有以下优点:
[0009]1、本实用新型管套的波状表面及导流槽可干扰边界层发展，进而抑制涡激振动；同时，管套套装在管束外，可约束管间的相对位移，防止碰撞。
[0010]2、本实用新型可根据实际管束的组合和尺寸确定管套内孔个数、直径及弦长，方便现场使用。
[0011]3、本实用新型的管套由塑料一体加工成型，成本低，安装简便，耐腐蚀，能为管束提供一定的浮力。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型整体结构示意图
[0013]图2为本实用新型一半管套的结构示意图
[0014]图3为本实用新型导流槽示意图
[0015]图4为本实用新型工作示意图
[0016]其中:1.立管；2.附属管缆；3.管套；4.导流槽；5.螺栓孔。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型的具体实施作进一步描述:
[0018]如图1所示，一种波状表面开槽管套的管束防碰及振动抑制装置，由两半对称的管套3构成。如图2所示，管套3内侧开有嵌套管束的内孔，外表面呈贴体波纹状，两端垂向等间距开有螺栓孔5。管套3从两侧套装在立管I与附属管缆2构成的管束上，通过螺栓连接固定。如图2、3所示，管套3外壁垂向等间距开设有四条沿水平方向的矩形导流槽4，导流槽4底部两侧倒有圆角，导流槽4的起始段与管套3外壁平顺过渡，起到引流的作用。
[0019]其中，所述的管套3外壁面导流槽4开口端所在位置的迎流攻角Θ为45°?80°。实际使用时，可根据管束的组合和尺寸确定管套3内孔个数、直径及弦长。
[0020]实施例:
[0021]根据现场实际管束组合和尺寸确定管套3内孔个数、直径及弦长，一次加塑成型。安装时，从两侧将管套3套装在管束外侧，通过螺栓连接固定。安装完成后，将该装置置于海水中，如图4所示，海水会顺着管套3的波状表面流动，改变边界层的分离点，且部分海水会顺着导流槽4流动，干扰边界层的发展，从而抑制旋涡的脱落，达到涡激振动抑制的效果。与此同时，管套3套装在管束外，可约束管间的相对位移，防止管间碰撞。
【主权项】
1.一种波状表面开槽管套的管束防碰及振动抑制装置，其特征在于:由两半对称的管套(3)构成，管套(3)内侧开有嵌套管束的内孔，外表面呈贴体波纹状，两端垂向等间距开有螺栓孔(5);管套(3)从两侧套装在立管(I)与附属管缆(2)构成的管束上，通过螺栓连接固定；管套(3)外壁垂向等间距开设有四条沿水平方向的矩形导流槽(4)，导流槽(4)底部两侧倒有圆角，导流槽(4)的起始段与管套(3)外壁平顺过渡。2.如权利要求1所述的一种波状表面开槽管套的管束防碰及振动抑制装置，其特征在于:管套(3)外壁面导流槽(4)开口端所在位置的迎流攻角Θ为45°?80°。
【专利摘要】本实用新型涉及一种波状表面开槽管套的管束防碰及振动抑制装置，由两半对称的外表面呈波纹状的管套构成，管套外壁垂向等间距开设有四条沿水平方向的矩形导流槽。管套内孔个数、直径及弦长根据实际管束的组合和尺寸确定，由塑料一体加工成型。管套的波状表面及导流槽可干扰边界层发展，进而抑制涡激振动。同时，管套套装在管束外，可约束管间的相对位移，防止管间碰撞。本实用新型成本低，耐腐蚀，拆装方便，可重复使用。
【IPC分类】F15D1/00, E21B17/10, F16L1/24
【公开号】CN204716148
【申请号】CN201520353837
【发明人】朱红钧, 苏海婷, 王宇, 谭容, 瞿霜, 万长成, 李国民, 姚杰
【申请人】西南石油大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月28日