專利名稱：一種用于監(jiān)測渦激振動(dòng)的海上試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種海洋工程技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體地說，涉及的是一種用于監(jiān)測渦激振動(dòng)海上試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
海洋工程中超長的柔性管件得到廣泛的應(yīng)用，例如導(dǎo)纜、鉆采立管、懸跨管線等。在海流的作用下，此類結(jié)構(gòu)物會(huì)周期性地產(chǎn)生漩渦脫落，此類柔性管件因此承受周期性的激振力，而出現(xiàn)渦激振動(dòng)的現(xiàn)象，雖然波浪以及船體的運(yùn)動(dòng)同樣對這些結(jié)構(gòu)物具有疲勞破壞作用，但是這些破壞隨著水深的增加保持不變或有所減小，而水流的作用會(huì)覆蓋整個(gè)結(jié)構(gòu)物，隨水深的增加，渦激振動(dòng)對結(jié)構(gòu)物的破壞不斷增加，因此渦激振動(dòng)是深水結(jié)構(gòu)物疲勞破壞的主要來源。特別對于采油立管在渦激振動(dòng)下發(fā)生斷裂，由此帶來的不僅僅是經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，更嚴(yán)重的是將會(huì)造成巨大的環(huán)境污染。通過試驗(yàn)可以直觀地對柔性管件渦激振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行研究，并獲取較為可靠的試驗(yàn)結(jié)果，現(xiàn)有試驗(yàn)裝置無法全面模擬海洋立管所受到的各種海流流速影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了 一種通過海上試驗(yàn)可以有效驗(yàn)證渦激振動(dòng)的裝置。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是，一種用于監(jiān)測渦激振動(dòng)的海上試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)船舶、試驗(yàn)立管、渦激振動(dòng)抑制裝置、水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀、拖拽架、牽拉纜、配重塊、牽拉導(dǎo)向托架、撐桿、三角連接板。通過調(diào)整船速模擬出立管受到的各個(gè)海流速度的狀態(tài)，對安裝在試驗(yàn)立管上的水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，記錄試驗(yàn)立管的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。根據(jù)采集到數(shù)據(jù)對比分析，最終得出渦激振動(dòng)抑制裝置的有效性。本發(fā)明的有益效果是能夠更好的模擬出立管的工作狀態(tài)，以及完全實(shí)現(xiàn)立管工作中所受各個(gè)海流流速的影響狀態(tài)，使試驗(yàn)結(jié)果更精確。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。圖1為試驗(yàn)裝置布置圖(正視圖)；圖2為試驗(yàn)裝置布置圖(側(cè)視圖)；圖3為三角形連接板裝配圖。其中1-試驗(yàn)船舶；2_試驗(yàn)立管；3_渦激振動(dòng)抑制裝置；4_水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀；5_拖拽架；6_牽拉纜；7_配重塊；8_牽拉導(dǎo)向托架；9_撐桿；10_三角連接板。
具體實(shí)施例方式如圖所示，使用鉸接形式將一根帶渦激振動(dòng)抑制裝置3和一根不帶渦激振動(dòng)抑制裝置的兩根試驗(yàn)立管2，立管頂端與拖拽架5鉸接，并通過拖拽架5固定于試驗(yàn)船舶I的船尾處。在兩根試驗(yàn)立管2上分別安裝五臺水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀4，用以監(jiān)測記錄試驗(yàn)過程中試驗(yàn)立管2的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，五臺水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀4均勻安裝在試驗(yàn)立管2上，其中位于立管上端的水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀4為在線監(jiān)測，通過電纜與船舶甲板控制電腦相連，對試驗(yàn)立管2動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。其余四臺水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀4對試驗(yàn)立管2進(jìn)行離線監(jiān)測，并記錄試驗(yàn)立管2的運(yùn)動(dòng)相應(yīng)數(shù)據(jù)。兩根立管底部間使用撐桿9鉸接，防止立管發(fā)生碰撞；在對應(yīng)立管的撐桿底部各連接一個(gè)三角形連接板10，其中三角形連接板10三個(gè)角端分別與試驗(yàn)立管2、配重塊7、牽拉纜6進(jìn)行鉸接。在三角形連接板10底部鉸接配重塊7，以抑制立管上下張力；在三角形連接板10 —側(cè)鉸接牽拉纜6，牽拉纜6另一端連接至船中前部甲板處，以抑制立管斜拉張力，為了避免試驗(yàn)過程中牽拉纜6與試驗(yàn)船舶I發(fā)生碰撞，將兩根牽拉纜6上端點(diǎn)分別安裝在船中前部的兩個(gè)牽拉導(dǎo)向托架8將牽拉纜6支出船外。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)測渦激振動(dòng)的海上試驗(yàn)裝置，該裝置是由試驗(yàn)船舶、試驗(yàn)立管、渦激振動(dòng)抑制裝置、水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀、拖拽架、牽拉纜、配重塊、牽拉導(dǎo)向托架、撐桿、三角連接板組成，其特征是，一根帶渦激振動(dòng)抑制裝置和一根不帶渦激振動(dòng)抑制裝置的兩根試驗(yàn)立管的頂端與拖拽架鉸接，并通過拖拽架固定于船尾處，兩根試驗(yàn)立管上分別安裝水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀監(jiān)測記錄試驗(yàn)過程中試驗(yàn)立管的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；兩根立管底部間使用撐桿鉸接，在對應(yīng)立管的撐桿底部各連接一個(gè)三角形連接板，其中三角形連接板三個(gè)角端分別與試驗(yàn)立管、配重物、牽拉纜進(jìn)行鉸接。在三角形連接板底部鉸接配重塊，在三角形連接板一側(cè)鉸接牽拉纜，牽拉纜另一端連接至船中前部甲板處，兩根牽拉纜上端點(diǎn)分別安裝在船中前部的兩個(gè)牽拉導(dǎo)向托架將牽拉纜支出船外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種用于監(jiān)測渦激振動(dòng)的海上試驗(yàn)裝置，其特征是每根試驗(yàn)立管上水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀各五臺，均勻安裝在試驗(yàn)立管上，其中位于立管上端的水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀為在線監(jiān)測，通過電纜與船舶甲板控制電腦相連，對試驗(yàn)立管動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，其余四臺水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀對試驗(yàn)立管進(jìn)行離線監(jiān)測，并記錄試驗(yàn)立管的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種用于監(jiān)測渦激振動(dòng)的海上試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)船舶、試驗(yàn)立管、渦激振動(dòng)抑制裝置、水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀、拖拽架、牽拉纜、配重塊、牽拉導(dǎo)向托架、撐桿、三角連接板。通過一根帶渦激振動(dòng)抑制裝置和一根不帶渦激振動(dòng)抑制裝置的兩根試驗(yàn)立管的頂端與拖拽架鉸接，并通過拖拽架固定于船尾處，兩根試驗(yàn)立管上分別安裝水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀監(jiān)測記錄試驗(yàn)過程中試驗(yàn)立管的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，通過調(diào)整船速模擬出立管受到的各個(gè)海流速度的狀態(tài)，對安裝在試驗(yàn)立管上的水下運(yùn)動(dòng)監(jiān)測儀進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，記錄試驗(yàn)立管的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)。根據(jù)采集到數(shù)據(jù)對比分析，最終得出渦激振動(dòng)抑制裝置的有效性。
文檔編號G01M7/02GK103033328SQ20111030100
公開日2013年4月10日 申請日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:天津市海王星海上工程技術(shù)有限公司