[发明专利]一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置

说明书

本发明公开了一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置，包括导管腿，还包括弯曲钢板，所述导管腿沿其延伸方向上固定连接有多个外钢管，每个所述外钢管与固定连接于所述弯曲钢板上的内钢管的一端密封连接，且所述内钢管相对于所述外钢管沿垂直于所述导管腿的延伸方向滑动；所述内钢管靠近所述外钢管的一端固定连接有圆环钢板，相应地所述外钢管的内部具有供所述圆环钢板滑动的隔离空腔，且所述隔离空腔内填充有非牛顿流体。该种装置充分利用非牛顿流体记忆效应和减阻效应，针对不同的船舶靠泊速度产生自适应的挤靠反力，减小了靠泊碰撞对海上电气平台和上部组块的影响，保证海上电气平台安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于海洋工程技术领域，具体涉及一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置。

背景技术

随着海上风电场的规模不断增大、离岸距离变远、水深加深，海上风电场输变电难度迅速增加，海上风电场输变电核心—海上电气平台越来越受到重视。为了保障电能有效输送，通常在海上风电场中设置升压站或换流站等海上电气平台，将风机所发电能升压或转换为直流，再通过海底电缆送至陆上的变电站。

作为海上风电场电能汇集中心，海上电气平台是其中输变电的关键设施。以海上升压站为例，海上升压站通常主要由3个部分组成：桩基础、导管架和上部组块。导管架由导管腿和撑杆组成，导管架上设置靠泊装置、登船平台、牺牲阳极、电缆保护管等。其中，靠泊装置能够吸收船舶靠泊平台时所产生的碰撞能量，有效降低其对电气平台结构的碰撞力；同时，靠泊装置缓解船舶靠泊引起的振动，减小对上部组块电气设备的影响。因此，靠泊装置在海上电气平台安全中发挥至关重要的作用。

目前，根据吸能元件的不同，海上电气平台的靠泊装置可分为两种：橡胶护舷靠船构件和Shockcell型靠船构件。前者通常为拱形橡胶护舷，分为SA型、SM型和DA型护舷；后者通常由橡胶单元、内钢管、外钢管和抱箍等部分构成。从能量转化的角度，靠泊装置将船舶靠泊时的动能转换为弹性能或内能，从而达到耗能和减振目的。

依据规范《Offshore Substations》(DNVGL-ST-0145)可知，海上电气平台靠船分析时需考虑正常操作情况(靠泊速度0.5m/s)和由于误操作而导致事故性碰撞(靠泊速度2.0m/s)。现有的海上电气平台靠泊装置，单独依靠橡胶的缓冲作用，无法依据不同的船舶靠泊速度而提供相应的挤靠反力，从而忽略了靠泊速度对海上电气平台的影响。

因此，需要提出一种新型自适应挤靠反力的靠泊缓冲装置，保证海上电气平台安全性和可靠性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置。该种装置充分利用非牛顿流体记忆效应和减阻效应，针对不同的船舶靠泊速度产生自适应的挤靠反力，减小了靠泊碰撞对海上电气平台和上部组块的影响，保证海上电气平台安全性和可靠性。

本发明通过下述技术方案实现：

一种含非牛顿流体的海上电气平台靠泊缓冲装置，包括导管腿，还包括弯曲钢板，所述导管腿沿其延伸方向上固定连接有多个外钢管，每个所述外钢管与固定连接于所述弯曲钢板上的内钢管的一端密封连接，且所述内钢管相对于所述外钢管沿垂直于所述导管腿的延伸方向滑动；所述内钢管靠近所述外钢管的一端固定连接有圆环钢板，相应地所述外钢管的内部具有供所述圆环钢板滑动的隔离空腔，且所述隔离空腔内填充有非牛顿流体。

作为一种优选的技术方案，所述外钢管远离所述内钢管的一端固定连接有封底钢板，所述外钢管的内部套接有内套钢管，且所述外钢管和所述内套钢管靠近所述内钢管的一端均固定连接有密封钢板，以使所述外钢管、内套钢管和密封钢板以及所述封底钢板之间合围形成隔离空腔。

作为一种更优选的技术方案，所述外钢管与所述内钢管的连接处夹设有密封橡胶，且所述外钢管的内壁和所述内套钢管的外壁沿所述内钢管滑动方向上均覆盖有橡胶内衬。