螺旋列板在海底管道上的国产化应用.pdf

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1、化工设计通讯工业生产第43卷第4期ChemicalEngineeringDesignCommunicationsIndustrialProduction2017年4月螺旋列板在海底管道上的国产化应用徐志辉（海洋石油工程股份有限公司，天津300451）摘要：螺旋列板是一种能有效抑制处于悬跨状态的海管和深水立管涡激振动的装置之一。介绍了螺旋列板的主要技术参数、使用材料要求和国外主要生产厂家情况，并对螺旋列板的国产化应用优势、过程以及面临的风险和应对措施进行了探讨。关键词：螺旋列板；涡激振动；海管悬跨；深水立管中图分类号：TE973文献标志码：A文

2、章编号：1003–6490（2017）04–0167–02LocalizationofSpiralPlateinSubmarinePipelineXuZhi-huiAbstract：Thespiralplateisoneofthedevicesthatcaneffectivelysuppressthevortexvibrationoftheseatubeandthedeepwaterriserinthesuspendedstate.Thispaperintroducesthemaintechnicalparametersofthespiral

3、plate，theuseofmaterialrequirementsandthemajormanufacturersofforeignsituation，andtheapplicationoftheadvantagesofthespiralplate，theprocessandtherisksandresponsemeasureswerediscussed.Keywords：spiralplate；vortexvibration；seatubesuspension；deepwaterriser1常见的涡激振动抑制装置寸，并测试该形状对应的抑制

4、效率和拖曳力系数，第二是通改变海底管道涡激振动的方法主要有两个，一个是在海过一系列的材料试验确定所使用的材料能能够在设计寿命内管设计阶段对海管的结构进行优化，比如调整海管的外径或能维持螺旋列板的结构完整性不受到破坏。壁厚，或者给海管增加支撑使其悬跨段变短等，结构优化后用于螺旋列板的主体生产材料主要有聚氨酯弹性体、聚海管自身刚度或单位长度质量发生变化，从而改变了海管的乙烯、玻璃纤维增强塑料等。材料试验一般需要进行海水和振动特性，使其在特定的波流条件下不容易发生涡激振动。温度的老化、硬度、密度、吸水率、拉伸强度、撕裂强度和常见的涡激振动抑制装置主

5、要是螺旋列板（Strake）和整断裂伸长率试验等。流罩（Fairings）两种，其原理都是通过改变海管所处的水体除以上两个重点技术内容外，还有跟产品应用相关的几流场来达到抑制涡激振动的目的。螺旋列板与整流罩的区别个重要问题也不容忽视，如螺旋列板的抗海生物设计，需要是螺旋列板采用绑扎带等措施固定在海管结构上，与海管之在螺旋列板生产材料中增加防海生物的成分或者在螺旋列板间一般不发生相对位移，而整流罩则是套在海管外面可以自表层涂防海生物涂料；安装方式的研究，保证安装到海管或由转动。从功能上看，两者都能起到很好的涡激振动抑制效果，立管上螺旋列板牢固可

6、靠、便捷经济；螺旋列板的研究制造抑制效率能达到90%~95%以上。螺旋列板结构相对比较简单，过程中应有第三方参与，尤其是主要性能的试验和证明过程价格比较便宜，拥有更大的拖曳力系数，整流罩正好相反。应有第三方的见证和评估等。2螺旋列板主要技术指标4螺旋列板国产化应用的主要风险点及应对措施第一个技术指标是抑制效率。螺旋列板的主要作用是抑由于螺旋列板的国产化应用起步较晚，成熟度较低，在制海底管道或立管的涡激振动，因此涡激振动抑制效率是螺实际应用中可能发生一些风险，比如螺旋列板在海管运输或旋列板最主要的技术指标之一。抑制效率是指与带有螺旋列服役时脱落

7、、海生物生长使用螺旋列板形状改变降低抑制效板的海管之前相比，带有螺旋列板的海管在相同海况条件下率、主体材料性能达不到要求而在生命周期内损坏等。的主振型最大加速度幅值的减少程度。一般在相同的流速条4.1如螺旋列板在海管运输或服役时脱落件下对相同尺寸的海管进行试验，其中一根海管增加螺旋列螺旋列板的安装是通过绑扎的方式用不锈钢带将螺旋列板，而另一根海管则保持原样，比较二者主振型对应的最大板捆绑在跨接管上的，可能发生捆绑不牢而导致螺旋列板脱加速度幅值的减小情况。加速度幅值减小则意味着海管的振落的风险。针对该问题主要有以下几点降低其风险：动减弱，海管在

8、振动过程中受的损伤也就随之减小，从而延（1）要求使用钛带等具有良好抗腐蚀性能的绑扎带，防长了海管的使用寿命。止因绑扎带腐蚀而导致螺旋列板的脱落；第二个技术指标是拖曳