本實用新型涉及三角形桁架樁腿防爆保護(hù)裝置,屬于航洋領(lǐng)域。
背景技術(shù):
自升式海洋平臺作為一種從事海上石油、天然氣等開采、處理、收集、監(jiān)控、測量等作業(yè)的平臺,不可避免地會受到諸如火災(zāi),爆炸,撞擊等風(fēng)險載荷的作用。目前,很多研究方向集中于平臺結(jié)構(gòu)防火上,但大量的海洋平臺事故表明油氣爆炸是海洋平臺結(jié)構(gòu)失效的重要原因之一。
桁架樁腿是自升式海洋平臺樁腿常用的一種結(jié)構(gòu)形式,深水作業(yè)性能好,但剛性卻不如殼體樁腿結(jié)構(gòu)。所以當(dāng)平臺上方發(fā)生油氣爆炸時,可能會造成桁架樁腿的失效破壞,從而威脅整個平臺的安全。
因此,發(fā)明一種自升式海洋平臺桁架樁腿防爆炸沖擊的保護(hù)板來解決上述問題就顯得尤為重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
實用新型目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本實用新型提供一種三角形桁架樁腿防爆保護(hù)裝置,此保護(hù)板結(jié)構(gòu)簡單,制造和安裝方便,通過焊接形式與平臺甲板相連接。綜合運用了V形結(jié)構(gòu)、薄壁圓管、波紋板和泡沫鋁填充材料,可以起到良好地抵抗爆炸沖擊的作用。
技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題,本實用新型的一種三角形桁架樁腿防爆保護(hù)裝置,包括第一支板和第二支板,第一支板和第二支板組成的整體為V形狀,所述第一支板和第二支板均包含波紋型外板和內(nèi)板,所述波紋型外板和內(nèi)板之間設(shè)有若干根薄壁圓管,薄壁圓管通過焊接與波紋型外板和內(nèi)板連接,第一支板和第二支板通過與T型材焊接連接。
作為優(yōu)選,所述波紋型外板的外表面設(shè)有波紋狀的突起。
作為優(yōu)選,所述突起之間的間距為1.22m±10cm,波紋型突起的高度h取0.15m±10cm。
作為優(yōu)選,所述薄壁圓管的內(nèi)徑為30cm,圓心距為30-50cm。
作為優(yōu)選,所述波紋型外板中間填充有泡沫鋁夾芯材料,內(nèi)板中間填充有泡沫鋁夾芯材料。
作為優(yōu)選,所述內(nèi)板后方焊接輔助支撐結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)由兩個三角形鋼板組成,三角形鋼板與內(nèi)板焊接的夾角為60,三角形鋼板焊接在平臺甲板上。
有益效果:本實用新型的三角形桁架樁腿防爆保護(hù)裝置,該保護(hù)板整體為V形結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡單,制造安裝方便。對于正面遭遇的爆炸沖擊載荷,V形的主體結(jié)構(gòu)可以有效地置偏爆炸沖擊力,即沿著板的兩側(cè)分散爆炸沖擊力,且V形夾角處的結(jié)構(gòu)較普通平板結(jié)構(gòu)而言,具有更大的強(qiáng)度和剛度;對于側(cè)面遭遇的爆炸沖擊載荷,采用了波紋板的結(jié)構(gòu)形式,波紋板在承受油氣爆炸沖擊時,自身的變形小且具有優(yōu)良的防爆性能和吸能效果;薄壁圓管是一種優(yōu)良的吸能元件,作為內(nèi)外板之間的內(nèi)襯材料構(gòu)成夾心板可以很好地吸能爆炸能量從而減少內(nèi)板的變形量;V形波紋外板和V形平板內(nèi)板均采用了泡沫鋁填充材料,泡沫鋁的吸能效果好,可以進(jìn)一步抵抗爆炸沖擊力,最后,在該保護(hù)板后方焊接輔助支撐結(jié)構(gòu),保證了保護(hù)板結(jié)構(gòu)自身的安全;該保護(hù)板結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于自升式海洋平臺的桁架樁腿,在爆炸發(fā)生時,保護(hù)板結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮置偏和吸收爆炸沖擊的性能,從而避免了爆炸載荷直接作用于樁腿,對樁腿起到了極大的保護(hù)作用。
附圖說明
圖1是本實用新型的俯視圖。
圖2是本實用新型的正視圖。
圖3是本實用新型的側(cè)視圖。
圖4是波紋狀突起的側(cè)視圖。
圖5是保護(hù)板結(jié)構(gòu)的后視圖。
具體實施方式
如圖1至圖5所示,本實用新型的一種三角形桁架樁腿防爆保護(hù)裝置,包括第一支板和第二支板,第一支板和第二支板組成的整體為V形狀,當(dāng)保護(hù)板正面遭遇爆炸沖擊載荷時,V形結(jié)構(gòu)可以很好的置偏爆炸沖擊力,從而避免結(jié)構(gòu)直接承受爆炸沖擊載荷。該保護(hù)板主要應(yīng)用于三角形桁架樁腿8,綜合考慮置偏爆炸沖擊的的有效程度和對平臺甲板7的低占用面積,故V形夾角取60°(與三角形桁架結(jié)構(gòu)的角度近似相同),同時,為了保證V形夾角處有足夠的強(qiáng)度,該實用新型在V形夾角內(nèi)側(cè)焊接T型材5進(jìn)行加強(qiáng)。所述第一支板和第二支板均包含波紋型外板1和內(nèi)板3,所述波紋型外板1和內(nèi)板3之間設(shè)有若干根薄壁圓管2,薄壁圓管2通過焊接與波紋型外板1和內(nèi)板3連接,第一支板和第二支板通過與T型材5焊接連接,這樣不僅可以有效地置偏爆炸沖擊力,還保證了V形尖角處結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
在本實用新型中,波紋型外板1采用泡沫鋁填充的波紋板,泡沫鋁吸能效果好,與鋼板進(jìn)行填充后,又可增強(qiáng)自身的強(qiáng)度,在傳統(tǒng)平板的基礎(chǔ)上,在平板表面橫向制造波紋狀的突起6,波紋狀突起之間的間距L取1.22m左右,波紋型突起的高度h取0.15m左右,經(jīng)艙壁波紋板研究表明,綜合考慮各種因素,該尺寸下的波紋板防爆性能好,變形量小。當(dāng)保護(hù)板側(cè)面受到爆炸沖擊載荷時,波紋板可以很好地吸收沖擊,對樁腿結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用,同時,波紋狀結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了板自身的強(qiáng)度,可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加強(qiáng)筋,大大節(jié)約材料。波紋板在不施加加強(qiáng)筋的條件下仍可保持強(qiáng)度,節(jié)約材料,同時,波紋板的防爆性能好,受爆炸沖擊時變形小。
在本實用新型中,內(nèi)外板之間的內(nèi)襯材料選用薄壁圓管2,薄壁圓管2是一種很好的吸能元件,且具有結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,價格低廉等優(yōu)點,可以廣泛作為兩層鋼板間的內(nèi)襯材料。該薄壁圓管2材料為Q235鋼,圓管的直徑為30cm左右,通過焊接的方式與波紋型外板1和內(nèi)板相3連接,為了具備良好的吸能特性以及減少內(nèi)板的變形量,內(nèi)外板之間圓管布置的圓心距為50cm左右。
在本實用新型中,為了簡化加工步驟和方便布置其他結(jié)構(gòu),V形內(nèi)板采用泡沫鋁填充的平板。在內(nèi)板后方焊接輔助支撐結(jié)構(gòu)4,該結(jié)構(gòu)主要由兩個大型三角形鋼板組成,三角形鋼板與內(nèi)板焊接的夾角為60°,三角形鋼板焊接在平臺甲板7上,該輔助結(jié)構(gòu)可對整個保護(hù)板起到支撐加強(qiáng)的作用,防止保護(hù)板因受沖擊載荷過大而產(chǎn)生傾覆。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。