KR20110117096A

KR20110117096A - Vortex-induced vibration (viv) suppression of riser arrays

Info

Publication number: KR20110117096A
Application number: KR1020117016986A
Authority: KR
Inventors: 도날드 웨인 앨런; 미찰라키스 에프티미우; 딘 르로이 헤닝; 구이도 레온 쿠이퍼; 리 리
Original assignee: 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이.
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-12-17
Publication date: 2011-10-26
Also published as: CY1123074T1; AP2011005778A0; KR101721843B1; WO2010085302A3; AP3188A; CN102292556A; DK201170321A; WO2010085302A2; EP2379895A2; AU2009338154A1; BRPI0924141A2; US20120006053A1; RU2011134832A; AU2009338154B2; EP2379895B1; MX2011007271A; EP2379895A4

Abstract

유동 유체 환경 하의 구조체 어레이를 포함하는 시스템이 제공된다. 상기 어레이는 적어도 3 개의 구조체와, 이들 구조체 중 적어도 2 개에 와유기 진동 억제 장치를 포함한다.A system is provided that includes an array of structures under a flow fluid environment. The array includes at least three structures and a vortexing vibration suppression device in at least two of these structures.

Description

라이저 어레이의 와유기 진동의 억제{VORTEX-INDUCED VIBRATION (VIV) SUPPRESSION OF RISER ARRAYS}Suppression of Vortex Vibration in Riser Array {VORTEX-INDUCED VIBRATION (VIV) SUPPRESSION OF RISER ARRAYS}

본 발명은 복수 개의 구조체의 항력 및/또는 와유기 진동 (VIV;vortex induced vibration) 을 감소시키기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to systems and methods for reducing drag and / or vortex induced vibration (VIV) of a plurality of structures.

실린더와 같은 깎아지른 형태의 물체의 경우 유동 유체 환경 하에서 유속이 발생할 때마다 와유기 진동을 경험할 수 있다. 이러한 진동은 표면에 가해지는 동역학적 힘의 변동으로 인해 유발될 수도 있으며, 특히, 가해진 힘의 주파수가 구조체의 고유 주파수와 같거나 유사한 경우 구조체의 실질적인 진동을 유발할 수 있다.Sheer shaped objects, such as cylinders, can experience vortex vibrations whenever a flow rate occurs under a flow fluid environment. Such vibrations may be caused by fluctuations in dynamic forces applied to the surface, and in particular, may cause substantial vibration of the structure if the frequency of the applied force is equal to or similar to the natural frequency of the structure.

천연 가스를 액화 및 기화시키기 위하여 부유식 선박이 사용될 수도 있다. 천연 가스의 냉각 또는 가열에는 해수가 사용될 수도 있다. 온도차를 고려하여 해수의 유입구와 유출구를 분리시키는 것이 바람직할 수도 있다. 소정 깊이의 해수를 포집하거나 부유식 선박으로부터 물을 침전시키기 위하여 복수 개의 라이저 (riser) 가 사용될 수도 있다. 이들 라이저는 와유기 진동에 노출될 수도 있다.Floating vessels may be used to liquefy and vaporize natural gas. Sea water may be used for cooling or heating natural gas. It may be desirable to separate the inlet and the outlet of the seawater in consideration of the temperature difference. A plurality of risers may be used to capture seawater of a certain depth or to settle water from a floating vessel. These risers may be exposed to vortex vibrations.

소정 수역 아래에 존재하는 지하 퇴적물로부터 탄화 수소 화합물 등을 시추 및/또는 생산하는 작업을 수행하는 경우, 수중 시추 및 생산 장비는 수류 및 와유기 진동에 노출되어 있다. 이와 같이 와유기 진동에 노출되는 장비의 예에는, 규모가 비교적 작은 라이저 시스템의 배관 설비, 정박용 텐던 (anchoring tendon) 또는 측면 관로를 비롯하여 규모가 비교적 큰 소형 돛대 또는 돛대 부양 시스템 (이하, "돛대"라 함) 의 선체의 수중 실린더를 포함하는 다양한 구조체가 포함된다.When drilling and / or producing hydrocarbon compounds and the like from underground sediments existing below a given body of water, the underwater drilling and production equipment is exposed to water flow and eddy vibrations. Examples of such equipment exposed to vortex vibrations include relatively small scale masts or mast flotation systems (hereinafter, "masts"), including plumbing fixtures of relatively small riser systems, anchoring tendons, or side duct lines. A variety of structures are included, including the underwater cylinder of the hull.

일반적으로, 라이저 배관, 텐던 또는 돛대에 가해지는 응력의 크기는 구조체를 통과하는 수류의 유속 및 구조체의 길이의 함수로서 나타내어질 수 있다. 즉, 유속 및 길이가 증가할수록 응력도 커진다.In general, the magnitude of the stress applied to the riser piping, tendon or mast can be expressed as a function of the flow rate of the water flow through the structure and the length of the structure. That is, the stress increases as the flow rate and length increase.

소정의 유동 유체 환경 하에서는 선형 구조체에 작용하는 유속이 적정 수준인 경우에도 응력이 야기될 수 있음에 주목하여야 한다. 강 입구 부근이나, 대양에 접어드는 영역 또는 대양의 심해 영역에서 이루어지는 근해 오일 및 가스 시추 시에 이와 같이 적정 수준 이상의 유속과 쉽게 맞닥뜨릴 수 있다.It should be noted that under certain flow fluid environments, stress may be generated even at moderate levels of flow rate acting on the linear structure. This offshore oil and gas drilling near the mouth of the river, in the ocean, or in the deep ocean areas of the ocean can easily encounter this higher flow rate.

유동 유체 환경에서 유속에 의해 야기되는 응력의 종류에는 크게 두 가지가 있다. 그 첫 번째 종류의 응력은 유속의 방향과 주로 직교하는 방향으로 구조체를 진동시키는 와류 유기 교번 힘 ("와유기 진동") 에 의해 유발될 수도 있다. 유체가 구조체를 통과하여 유동할 때, 구조체의 각각의 측면으로부터 교번적으로 와류가 발산될 수도 있다. 이러한 와류 발산은 유속에 대해 횡 방향으로 구조체가 요동치도록 하는 힘을 생성하게 된다. 이러한 고조파 부하의 주파수가 구조체의 고유 주파수 중 하나와 유사하다면, 유속에 대해 횡 방향으로 큰 폭의 진동이 발생할 수 있다. 이러한 진동은 구조체 및 용접부의 경도 및 강도에 따라 허용할 수 없는 수준의 짧은 피로 수명을 초래할 수 있다. 사실, 해상 환경에서 높은 유속 조건에 의해 유발되는 응력으로 인해 라이저와 같은 구조체의 파단 및 해저로의 추락이 야기되는 것으로 알려져 왔다.There are two main types of stress caused by flow velocity in a flow fluid environment. The first kind of stress may be caused by vortex organic alternating forces ("vortex organic vibrations") that oscillate the structure in a direction that is primarily orthogonal to the direction of the flow velocity. As fluid flows through the structure, vortices may alternately diverge from each side of the structure. This vortex divergence creates a force that causes the structure to swing transverse to the flow rate. If the frequency of these harmonic loads is similar to one of the natural frequencies of the structure, a large amount of vibration in the transverse direction can occur with respect to the flow rate. Such vibrations can lead to unacceptable levels of short fatigue life, depending on the hardness and strength of the structures and welds. In fact, it has been known that stresses caused by high flow rate conditions in an offshore environment cause fractures such as risers and fall to the seabed.

두 번째 종류의 응력은 유체 유동에 대한 구조체의 저항력으로 인해 유속 방향으로 구조체를 미는 힘인 항력에 의해 유발될 수도 있다. 이러한 항력은 구조체의 와유기 진동에 의해 증폭될 수도 있다. 예를 들어, 와류 발산으로 인해 진동하는 라이저 (수직 관) 의 경우 일반적으로, 그 주위에서 수류가 분열될 확률이 정지 상태의 라이저에서보다 높다. 그 결과, 수류로부터 라이저로 전달되는 에너지의 양이 증가될 수 있어, 항력이 증가될 수 있다.The second type of stress may be caused by drag, which is a force that pushes the structure in the direction of flow due to the structure's resistance to fluid flow. This drag may be amplified by the eddy vibration of the structure. For example, a riser (vertical tube) that vibrates due to vortex divergence generally has a higher probability of splitting water flow around it than in a stationary riser. As a result, the amount of energy transferred from the water flow to the riser can be increased, so that the drag can be increased.

수중 구조체의 진동 및/또는 항력을 감소시키기 위하여 많은 유형의 장치가 개발되어 왔다. 수중 구조체로부터 발산되는 와류에 의해 유발되는 진동을 감소시키도록 사용되는 전술한 바와 같은 장치 중 일부는 반류 (wake) 의 안정화를 기반으로 작동한다. 이 방법은 유선형 페어링 (fairing), 반류 스플리터 (splitter) 및 플래그 (flag) 의 사용을 포함한다.Many types of devices have been developed to reduce vibration and / or drag of underwater structures. Some of the devices as described above used to reduce vibrations caused by vortices emanating from the underwater structure operate on the basis of stabilization of wakes. This method involves the use of streamline fairing, a wake splitter, and a flag.

수중 구조체로부터 발산되는 와류에 의해 유발되는 진동을 감소시키도록 사용되는 장치들은, 구조체의 길이와 와류 발산과의 상관성을 배제하기 위하여, 구조체 둘레의 유동 경계 층을 조절하는 방식으로 작동될 수도 있다. 이러한 장치로는 슬리브 형태의 장치, 예를 들어, 나선형 스트레이크 (strake), 쉬라우드 (shroud), 페어링, 그리고 실질적으로 원통형의 슬리브가 있다.Devices used to reduce vibrations caused by vortices emanating from the underwater structure may be operated in a manner that adjusts the flow boundary layer around the structure to exclude the correlation between the length of the structure and the vortex shedding. Such devices include devices in the form of sleeves, for example helical strikes, shrouds, fairings, and substantially cylindrical sleeves.

바람이 부는 상태 또는 다른 유동 유체 환경 하에서 세장형 구조체는 수중 환경에서 직면하게 되는 바와 견줄만한 와유기 진동 및/또는 항력에 직면할 수 있다. 마찬가지로, 지면으로 멀리까지 연장하여 와유기 진동 및/또는 항력이 지나치게 큰 세장형 구조체의 경우, 와유기 진동 및/또는 항력 감소 장치를 설치하기 위해 작업자가 해당 설치 위치에 도달하기가 너무 어렵고 위험할 수 있으며 비용이 많이 들 수 있다.Under windy conditions or other flow fluid environments, the elongated structure may be subjected to extreme organic vibrations and / or drag comparable to those encountered in aquatic environments. Likewise, for an elongated structure that extends far into the ground and is too high in vortex vibration and / or drag, it may be too difficult and dangerous for the operator to reach the installation location to install the vortex vibration and / or drag reduction device. Can be expensive.

유동 유체 환경 하에서 구조체에 작용하는 와유기 진동을 억제하며 항력을 감소시키기 위해 페어링이 사용될 수도 있다. 페어링은 코드 (chord) 대 길이의 비율로 정의될 수도 있으며, 상기 비율은 페어링의 길이가 길수록 커진다. 항력 저항의 관점에서 길이가 긴 페어링이 길이가 짧은 페어링보다 효과적이긴 하지만 길이가 길 경우 불안정할 수도 있다. 길이가 짧은 페어링은 불안정성은 덜하지만, 유동 유체 환경 하에서 항력이 커질 수도 있다.Pairing may also be used to reduce drag and reduce eddy vibrations acting on the structure under a flowing fluid environment. Pairing can also be defined as a ratio of chords to lengths, which increases with longer pairings. Longer pairings are more effective than shorter pairing in terms of drag resistance, but they may be unstable at longer lengths. Shorter pairings are less unstable, but may result in greater drag under a flow fluid environment.

미국 특허 제 6,223,672 호에는 실질적으로 원통형의 해상 부재에서의 와유기 진동을 억제하기 위한 초단 길이의 페어링이 개시되어 있다. 이러한 초단 길이의 페어링은 둘레가 적어도 대략 270°에 걸쳐 연장하는 해상 부재의 원형 프로파일에 의해 실질적으로 획정되는 전단 가장자리와, 상기 해상 부재, 즉, 라이저의 원형 프로파일을 벗어나 후단 가장자리로 수렴하는 한 쌍의 소정 형상을 갖춘 측면을 구비한다. 상기 개시된 초단 길이의 페어링의 두께 치수와 코드 길이는 코드 대 두께의 비율이 대략 1.20 내지 1.10 사이가 되도록 결정된다. 전술한 바와 같은 미국 특허 제 6,223,672 호는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로써 인용되고 있다.U. S. Patent No. 6,223, 672 discloses an ultra short length pairing for suppressing vorticity vibrations in a substantially cylindrical marine member. This ultrashort length pairing is a pair of front edges substantially defined by a circular profile of a maritime member that extends over at least approximately 270 ° and a pair that converges beyond the circular profile of the maritime member, the riser, to the trailing edge. It has a side having a predetermined shape. The thickness dimension and cord length of the ultrashort length pairing disclosed above are determined such that the ratio of cord to thickness is approximately between 1.20 and 1.10. U. S. Patent No. 6,223, 672 as described above is hereby incorporated by reference in its entirety.

미국 특허 제 3,978,804 호에는 소정 수역에서 부유하도록 구성된 구조체, 특히, 수중에 시추공을 형성하기 위한 구조체가 개시되어 있다. 이러한 구조체의 적어도 일부를 해수면 위에 지지하기 위해 부력을 갖춘 부재가 사용된다. 상기 구조체에는 일련의 평행한 다리 부재가 마련되어 수정 수역의 해저 바닥에 위치한 닻에 연결되어 있다. 각각의 다리 부재는, 통상 라이저로 불리우는 대구경 관과 같은, 복수 개의 세장형 부재로 구성되어 있다. 이들 라이저는 평행하게 설치된다. 각각의 레그 부재의 라이저를 따라 수직 방향으로 간격을 두고 스페이서 (spacer) 가 마련되어, (1) 라이저를 고정 간격으로 서로 분리시키는 역할을 하는 한편, (2) 개개의 라이저 (수직 관) 의 고유 주파수 또는 공진 주파수를 라이저를 통과하는 해수의 움직임에 의해 유발되는 플러터 주파수 (flutter frequency) 보다 큰 값으로 변경하는 역할을 한다. 전술한 바와 같은 미국 특허 제 3,978,804 호는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로써 인용되고 있다. U. S. Patent No. 3,978, 804 discloses a structure configured to float in a given body of water, in particular a structure for forming boreholes in water. Buoyant members are used to support at least some of these structures above sea level. The structure is provided with a series of parallel leg members connected to an anchor located at the bottom of the seabed in the crystal body. Each leg member is composed of a plurality of elongate members, such as a large diameter tube commonly called a riser. These risers are installed in parallel. Spacers are provided vertically spaced along the risers of each leg member, (1) separating the risers from each other at fixed intervals, while (2) the natural frequencies of the individual risers (vertical tubes) Or it changes the resonant frequency to a value larger than the flutter frequency (flutter frequency) caused by the movement of sea water through the riser. U. S. Patent No. 3,978, 804 as described above is hereby incorporated by reference in its entirety.

미국 특허 제 6,089,022 호에는 재증발 과정을 거친 천연 가스를 육지로 이송하기 전에 운반 용기 내에서 LNG 를 가스화 재처리하기 위한 시스템 및 방법이 개시되어 있다. LNG 의 압력은 실질적으로 LNG 가 액체 상태에 있는 동안 그리고 증발기(들) 를 통과하여 유동하기 전에 상승되며, 상기 증발기는 운반 용기에 배치되어 있다. 상기 용기를 둘러싸고 있는 소정 수역으로부터 취한 해수를 증발기를 통과하여 유동시킴으로써, 천연 가스를 육지의 설비로 하역하기 전에 LNG 를 가열하여 천연 가스로 증발 처리할 수 있다. 전술한 바와 같은 미국 특허 제 6,089,022 호는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로써 인용되고 있다. US Pat. No. 6,089,022 discloses a system and method for gasification reprocessing of LNG in a transport vessel prior to transporting the re-evaporated natural gas to land. The pressure of the LNG is raised substantially while the LNG is in the liquid state and before flowing through the evaporator (s), the evaporator is placed in a transport vessel. By flowing the seawater taken from the predetermined body of water surrounding the vessel through an evaporator, the LNG can be heated and evaporated with natural gas before the natural gas is unloaded to the on-site facility. US Pat. No. 6,089,022 as described above is hereby incorporated by reference in its entirety.

미국 특허 제 6,832,875 호에는 액화 설비와, 천연 가스 수용 부재, 그리고 액화 천연 가스를 저장 및 배출하기 위한 부재가 마련되어 있는 바지선을 구비한 천연 가스를 액화하기 위한 부유식 설비가 개시되어 있다. 상기 액화 설비는 천연 가스의 액화 시에 열이 제거되어 해수로 전달되도록 하는 열 교환기를 포함한다. 상기 바지선에는 또한, 저장조와, 유입구를 구비한 개방 단부형 해수 흡입 도관과, 상기 해수 흡입 도관의 유출구로부터 저장조로 연장하는 연결 도관, 저장조로부터 열 교환기로 해수를 이송하는 펌프, 그리고 열 교환기로부터 제거된 해수를 방출하기 위한 해수 방출 시스템이 마련되어 있다. 상기 연결 도관은 상단부가 저장조 상측에 위치하는 뒤집힌 "U" 자형으로 형성되어 있다. 전술한 바와 같은 미국 특허 제 6,832,875 호는 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로써 인용되고 있다.U. S. Patent No. 6,832, 875 discloses a floating arrangement for liquefying natural gas having a liquefaction facility, a natural gas receiving member, and a barge provided with a member for storing and discharging liquefied natural gas. The liquefaction facility includes a heat exchanger that removes heat upon liquefaction of natural gas and transfers it to seawater. The barge also includes a reservoir, an open end type seawater suction conduit with an inlet port, a connection conduit extending from the outlet of the seawater suction conduit to the reservoir, a pump to transfer seawater from the reservoir to the heat exchanger, and a heat exchanger. A seawater discharge system is provided for releasing the prepared seawater. The connecting conduit is formed in an inverted "U" shape with its upper end located above the reservoir. U. S. Patent No. 6,832, 875 as described above is hereby incorporated by reference in its entirety.

따라서, 당 업계에서는 후술하는 바와 같은 하나 이상의 특징, 즉, 종래 기술의 장치 및 방법의 몇몇 단점을 극복할 수 있는, 유동 유체 환경 하에서 구조체에 가해지는 와유기 진동 및/또는 항력을 감소시키기 위한 장치 및 방법과, 유동 유체 환경 하에서 복수 개의 구조체에 가해지는 와유기 진동 및/또는 항력을 감소시키기 위한 장치 및 방법, 그리고 라이저 어레이 또는 번들에 가해지는 와유기 진동 및/또는 항력을 감소시키기 위한 장치 및 방법을 필요로 한다.Accordingly, one or more features as described below in the art, namely, an apparatus for reducing eddy organic vibrations and / or drag applied to a structure under a flowing fluid environment, which may overcome some of the disadvantages of prior art devices and methods. And a method, an apparatus and method for reducing eddy vibration and / or drag applied to a plurality of structures under a flow fluid environment, and an apparatus for reducing eddy vibration and / or drag applied to a riser array or bundle, and I need a way.

당업자에게는 당 업계의 전술한 및 그외 다른 필요성이 첨부 도면과 특허청구범위를 포함한 본 명세서를 읽음으로써 분명해질 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that the foregoing and other needs in the art will become apparent upon reading this specification, including the accompanying drawings and claims.

본 발명의 목적은 적은 개수의 와유기 진동 억제 장치를 사용함으로써 적은 비용으로 구조체의 와유기 진동 및 항력을 감소시키는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for reducing the vorticity vibration and drag of a structure at low cost by using a small number of vorticity vibration suppression devices.

본 발명의 일 태양은 적어도 3 개의 구조체와, 이들 구조체 중 적어도 2 개에 와유기 진동 억제 장치를 포함하는, 유동 유체 환경 하의 구조체 어레이를 포함하는 시스템을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a system comprising at least three structures and an array of structures under a fluid fluid environment, wherein at least two of these structures comprise a vortex vibration suppression device.

본 발명의 다른 태양은 구조체의 10 % 내지 90 % 에 와유기 진동 억제 장치를 설치하는 단계를 포함하는, 구조체 어레이의 와유기 진동 억제 방법을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a method for suppressing eddy organic vibration of a structure array, comprising installing a eddy organic vibration suppressing device in 10% to 90% of the structure.

본 발명의 하나 이상의 장점으로서, 복수 개의 구조체의 와유기 진동을 감소시키는 개선 효과와, 복수 개의 구조체의 항력을 감소시키는 개선 효과와, 보다 적은 비용으로 와유기 진동을 감소시키는 효과 및/또는 보다 적은 개수의 와유기 진동 장치를 이용하여 복수 개의 구조체의 와유기 진동을 감소시키는 효과를 달성할 수 있다. As one or more advantages of the present invention, an improvement effect of reducing the vortex vibration of a plurality of structures, an improvement effect of reducing the drag of the plurality of structures, an effect of reducing the vortex vibration at a lower cost, and / or less The effect of reducing the vortex vibration of a plurality of structures can be achieved by using a number of vortex vibration devices.

당업자에게는 본 발명의 전술한 태양 및 다른 태양이 첨부 도면과 특허청구범위를 포함한 본 명세서를 읽음으로써 분명해질 수 있을 것이다. The foregoing and other aspects of the invention will become apparent to those skilled in the art upon reading this specification, including the accompanying drawings and claims.

본 발명이 본 발명의 실시예를 예시하도록 사용되고 있는 첨부 도면과 아래의 설명을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.The invention will be better understood with reference to the accompanying drawings and the following description which are used to illustrate embodiments of the invention.

도 1 은 실시 가능한 실시예에 따른 해상 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2a 는 와유기 진동 억제 장치(들) 를 구성하는, 관상 구조체의 길이를 따라 설치되어 있는, 하나 이상의 대표적인 스트레이크를 나타낸 상측 단면도이다.
도 2b 는 와유기 진동 억제 장치(들) 를 구성하는, 관상 구조체의 길이를 따라 설치되어 있는, 대표적인 페어링을 나타낸 상측 단면도이다.
도 3a 내지 도 3h 는 다양한 실시예에 따른, 일부 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치를 결합하기 위한 다수의 서로 다른 예시적인 접근법 또는 구성을 나타낸 도면이다.
도 4 는 하나 이상의 실시예에 따른, 적어도 2 개의, 도시된 실시예에서는 적어도 3 개의 관상 구조체가 상이한 외경을 갖춘, 복수 개의 관상 구조체로 이루어진 예시적인 접근법 또는 구성을 나타낸 도면이다.
도 5 는 하나 이상의 실시예에 따른, 서로 다른 외경 외에도 일부 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 결합되어 있는 점을 제외하고는 도 4 의 접근법 또는 구성과 유사한 일 예의 접근법 또는 구성을 나타낸 도면이다.
도 6a 는 실시 가능한 실시예에 따른, 부유식 액화 천연 가스 (FLNG) 설비를 포함하는 해상 시스템의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 6b 는 하나의 특정 실시예에 따른, 9 개의 관상 구조체가 3 X 3 의 사각형 어레이로 배열되어 있는 부유식 액화 천연 가스 (FLNG) 설비의 일 예의 접근법 또는 구성을 나타낸 도면이다. 1 is a view showing an example of a marine system according to an embodiment.
FIG. 2A is a top cross-sectional view showing one or more representative strikes installed along the length of the tubular structure that constitutes the vortex vibration suppression device (s). FIG.
FIG. 2B is a top sectional view showing representative pairings provided along the length of the tubular structure, which constitutes the vortex vibration suppressing device (s). FIG.
3A-3H illustrate a number of different exemplary approaches or configurations for coupling a vortex organic vibration suppression device to only some tubular structures in accordance with various embodiments.
4 illustrates an example approach or configuration of a plurality of tubular structures in which at least two, in the illustrated embodiment, at least three tubular structures having different outer diameters, in accordance with one or more embodiments.
FIG. 5 illustrates an example approach or configuration similar to the approach or configuration of FIG. 4, except that the vorticity vibration suppression device is coupled to only some tubular structures in addition to different outer diameters, in accordance with one or more embodiments.
FIG. 6A illustrates an example of a marine system including a floating liquefied natural gas (FLNG) facility, in accordance with an embodiment of the present disclosure.
FIG. 6B is a diagram illustrating an example approach or configuration of a floating liquefied natural gas (FLNG) installation in which nine tubular structures are arranged in a rectangular array of 3 × 3, according to one particular embodiment.

이하, 다수의 특정 세부 사항이 상세히 설명된다. 그러나, 이러한 특정 세부 사항 없이 실시예가 실시될 수도 있음을 이해하여야 한다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 각각의 실시예에 있어서, 널리 알려진 구조 및 기술에 대해서는 상세히 도시 및 설명하지 않기로 한다.In the following, numerous specific details are set forth in detail. However, it should be understood that embodiments may be practiced without these specific details. In order to facilitate understanding of the present invention, in each embodiment, well-known structures and techniques are not shown and described in detail.

도 11

도 1 에는 실시 가능한 실시예에 따른 해상 시스템 (100) 의 일 예가 도시되어 있다.1 shows an example of a marine system 100 according to an embodiment.

해상 시스템은, 예를 들어, 해양 표면과 같은 수면 (104) 부근의 표면 구조체 (102) 를 포함한다. 일 예로서, 이러한 표면 구조체는 선박, 바지선, 용기, FPSO (floating production storage and offloading : 부유식 생산 저장 및 하역) 설비, TLP (tension leg platform : 장력 고정식 플랫폼), 돛대, 육상 설비, 육상 플랫폼, 부유식 설비, 부유식 액화 천연 가스 설비 또는 당 업계에 공지되어 있는 다른 부유식 또는 표면 구조체를 포함할 수도 있다.Maritime systems include surface structures 102 near water surface 104, such as, for example, oceanic surfaces. As an example, such surface structures may include ships, barges, vessels, floating production storage and offloading (FPSO) equipment, tension leg platform (TLP), masts, land equipment, land platforms, Floating installations, floating liquefied natural gas installations or other floating or surface structures known in the art may be included.

복수 개의 관상 구조체 (106) 가 상기 표면 구조체에 결합되어 있다. 특정한 일 태양에 있어서, 상기 관상 구조체는 표면 구조체로서의 역할을 하는 부유식 액화 천연 가스 설비에 천연 가스를 냉각시키기 위해 소정 깊이의 냉각수를 제공하는 방법과 함께 사용될 수도 있다. 일 예로서, 상기 관상 구조체는 해상용 라이저 텐셔너 (riser tensioner), 스위블 조인트 (swivel joint), 볼 조인트 (ball joint) 등에 연결될 수도 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 관상 구조체는 원형 또는 타원형 단면을 갖는다. 다른 실시예에 있어서, 관상 구조체의 단면이 원형 또는 타원형일 필요는 없으며, 이로만 제한되는 것은 아니지만, 사각형과 같은 기타 다른 단면 형상을 가질 수도 있다. A plurality of tubular structures 106 are coupled to the surface structure. In one particular aspect, the tubular structure may be used in conjunction with a method of providing cooling water of a predetermined depth to cool natural gas in a floating liquefied natural gas installation that serves as a surface structure. As an example, the tubular structure may be connected to a marine riser tensioner, swivel joint, ball joint, or the like. In one embodiment, the tubular structure has a circular or elliptical cross section. In other embodiments, the cross section of the tubular structure need not be circular or elliptical, but is not limited thereto, but may have other cross-sectional shapes such as squares.

도 1에 도시된 바와 같이, 2 개의 관상 구조체 (106A, 106B) 가 제공된다. 보다 많은 개수의 관상 구조체, 예를 들어, 적어도 3 개의, 적어도 4 개의, 적어도 6 개의, 적어도 9 개 또는 그 이상의 관상 구조체가 선택적으로 제공될 수도 있다. 적당한 관상 구조체의 예로서, 이로만 제한되는 것은 아니지만, 케이블, 공급선, 라이저, 해상용 라이저, 라이저 파이프, 해상 파이프, 기타 파이프 또는 튜브 등 또는 이들의 조합체가 사용될 수도 있다. 이러한 구조체는 해저 (108) 까지 연장할 수도 있으며 또는 해저 부근까지만 연장할 수도 있다. 일부 경우에 있어서, 상기 구조체를 통해 진흙, 원유, 물 및/또는 다른 유체 또는 전력 또는 전기 신호가 전달될 수도 있다.As shown in FIG. 1, two tubular structures 106A and 106B are provided. A larger number of tubular structures, for example at least three, at least four, at least six, at least nine or more tubular structures may optionally be provided. Examples of suitable tubular structures include, but are not limited to, cables, feed lines, risers, marine risers, riser pipes, marine pipes, other pipes or tubes, or the like, or combinations thereof. Such structures may extend to the sea floor 108 or may extend only to the vicinity of the sea floor. In some cases, mud, crude oil, water and / or other fluid or power or electrical signals may be transmitted through the structure.

상기 관상 구조체는 하나 이상의 상호 연결 가이드 슬리브 또는 다른 스페이서 (110A, 110B) 를 이용하여 함께 물리적으로 연결되거나, 서로에 대해 적소에 유지된다. 스페이서는 관상 구조체를 어레이, 번들, 그룹, 기타 정렬 장치 또는 다른 다수 구성의 연결체 형태로 연결하거나 적소에 유지하는 역할을 한다. 일 예로서, 스페이서는 금속, 플라스틱 또는 그외 다른 충분히 강한 재료로 이루어진 디스크, 플레이트, 직사각형체, 상호 연결된 다각형 바, 바퀴와 바퀴살 형태 또는 기타 다른 형태로 형성될 수도 있다. 이러한 스페이서에는 홀 또는 다른 개구가 형성될 수도 있다. 각각의 홀 또는 개구에 관상 구조체 중 하나가 수용될 수도 있으며 삽입된 상태로 유지될 수도 있다. 스페이서는 또한, 관상 구조체가 비교적 밀접한 상태로 함께 유지되도록 하면서 또한 서로 분리되도록 함으로써, 관상 구조체 사이의 심각한 충돌을 방지하거나, 다시 말해 관상 구조체 사이의 손상을 방지하는 역할을 한다. 하나 이상의 관상 구조체는 스페이서용 구조적 지지부의 역할을 할 수도 있다. 이와 같이 스페이서용 구조적 지지부의 역할을 하는 관상 구조체는 스페이서에 (직접적으로 또는 간접적으로) 연결될 수도 있다. 어레이 또는 그룹을 이루고 있는 다른 관상 구조체의 경우, 이들 관상 구조체가 스페이서에 연결될 필요는 없으며, 대신에, 예를 들어, 원형 또는 타원형의 관상 구조체의 경우 (와유기 진동 억제 장치를 포함하는 또는 포함하지 않는 경우), 구조체의 외경 (외주면의 직경) 이 스페이서의 개구의 직경보다 작을 수도 있다. 선택적으로, 이러한 관상 구조체 (와유기 진동 억제 장치를 포함하는 또는 포함하지 않는 관상 구조체) 의 외경이 스페이서의 개구의 직경과 유사하게 형성되어, 관상 구조체 또는 관상 구조체 상의 와유기 진동 억제 장치와 스페이서가 서로 접촉 (예를 들어, 강제 끼워 맞춤) 하도록 구성될 수도 있다. The tubular structures are physically connected together using one or more interconnecting guide sleeves or other spacers 110A, 110B, or held in place relative to each other. The spacers serve to connect or hold the tubular structures in the form of arrays, bundles, groups, other alignment devices, or many other configurations of connectors. As an example, the spacer may be formed in a disk, plate, rectangle, interconnected polygon bar, wheel and spoke form, or any other form of metal, plastic or other sufficiently strong material. Holes or other openings may be formed in these spacers. One of the tubular structures may be received in each hole or opening and may remain inserted. The spacer also serves to prevent severe collisions between the tubular structures or, in other words, to damage between the tubular structures, by allowing the tubular structures to remain together in a relatively close state and also to be separated from each other. One or more tubular structures may serve as structural supports for the spacers. As such, the tubular structure serving as the structural support for the spacer may be connected (directly or indirectly) to the spacer. In the case of other tubular structures in an array or group, these tubular structures need not be connected to the spacer, but instead, for example, in the case of circular or elliptical tubular structures (with or without a superorganic vibration suppressing device). If not), the outer diameter (diameter of the outer peripheral surface) of the structure may be smaller than the diameter of the opening of the spacer. Optionally, the outer diameter of such a tubular structure (tubular structure with or without the organic vibration suppressing device) is formed to be similar to the diameter of the opening of the spacer so that the spacer and the organic vibration suppressing device on the tubular structure and the spacer are formed. It may also be configured to contact (eg, force fit) each other.

전술한 바와 같은 관상 구조체는 일반적으로 수류 (112) 를 갖춘 물에 배치된다. 수류 (112) 는 관상 구조체의 유체 역학적 항력 및/또는 와유기 진동을 유발할 수도 있다. 또한, 스페이서 (예를 들어, 스페이서 (110A)) 가 함께 결합 또는 배치되어 있는 관상 구조체의 어레이에 있어서, 어레이의 하나의 관상 구조체에 수류 (112) 에 의해 직접적으로 야기되는 와유기 진동이 어레이의 다른 관상 구조체에 부과될 수도 있다. 이러한 와유기 진동은 일반적으로 바람직하지 못하며, 이러한 와유기 진동을 억제하지 않는 경우, 관상 구조체의 손상, 피로 파괴 또는 심지어 조기 작동 불능을 초래할 수도 있다. 따라서, 일반적으로, 관상 구조체의 와유기 진동을 감소시키는 것이 바람직하다.The tubular structure as described above is generally disposed in water with water flow 112. Water flow 112 may cause hydrodynamic drag and / or vortex vibration of the tubular structure. Also, in an array of tubular structures in which spacers (eg, spacer 110A) are joined or disposed together, the vortex vibrations caused by the water flow 112 directly in one tubular structure of the array are It may be imposed on other tubular structures. Such superorganic vibrations are generally undesirable and, if not suppressed, may result in damage to the tubular structure, fatigue failure or even premature malfunction. Therefore, in general, it is desirable to reduce the eddy organic vibrations of the tubular structure.

일부 실시예에 있어서, 와유기 진동을 억제하도록 와유기 진동 억제 장치가 사용될 수도 있다. 실시예를 실시하기에 적당한 와유기 진동 억제 장치 또는 구조체의 예에는, 후술하는 바로만 제한되는 것은 아니지만, 스트레이크, 페어링, 헤닝 (Henning) 장치, 쉬라우드, 반류 스플리터 및 기타 다른 유형의 와유기 진동 억제 장치 또는 구조체가 포함된다.In some embodiments, a vortex vibration suppression device may be used to suppress vortic vibration. Examples of vortexing vibration suppression devices or structures suitable for carrying out the embodiments include, but are not limited to, the following, but are not limited to strikes, fairings, Henning devices, shrouds, countercurrent splitters and other types of squeezers. Vibration suppressing devices or structures are included.

적당한 와유기 진동 억제 장치는, 전체 내용이 본 명세서에 참조로써 인용되고 있는, 미국 특허 출원 제 10/839,781 호 (대리인 서류 번호 제 TH 1433 호), 미국 특허 출원 제 11/400,365 호 (대리인 서류 번호 제 TH 0541 호), 미국 특허 출원 제 11/419,964 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2508 호), 미국 특허 출원 제 11/420,838 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2876 호), 미국 특허 출원 제 60/781,846 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2969 호), 미국 특허 출원 제 60/805,136 호 (대리인 서류 번호 제 TH 1500 호), 미국 특허 출원 제 60/866,968 호 (대리인 서류 번호 제 TH 3112 호), 미국 특허 출원 제 60/866,972 호 (대리인 서류 번호 제 TH 3190 호), 미국 특허 제 5,410,979 호, 미국 특허 제 5,410,979 호, 미국 특허 제 5,421,413 호, 미국 특허 제 6,179,524 호, 미국 특허 제 6,223,672 호, 미국 특허 제 6,561,734 호, 미국 특허 제 6,565,287 호, 미국 특허 제 6,571,878 호, 미국 특허 제 6,685,394 호, 미국 특허 제 6,702,026 호, 미국 특허 제 7,017,666 호 및 미국 특허 제 7,070,361 호에 개시되어 있다.Suitable whisker vibration damping devices include U.S. Patent Application No. 10 / 839,781 (Representative Document No. TH 1433) and U.S. Patent Application No. 11 / 400,365 (Representative Document No., the entire contents of which are incorporated herein by reference. TH 0541), US Patent Application No. 11 / 419,964 (Attorney Docket No. TH 2508), US Patent Application No. 11 / 420,838 (Attorney Docket No. TH 2876), US Patent Application No. 60 / 781,846 (Representative Document No. TH 2969), U.S. Patent Application No. 60 / 805,136 (Representative Document No. TH 1500), U.S. Patent Application No. 60 / 866,968 (Representative Document No. TH 3112), U.S. Patent Application No. 60 / 866,972 (Attorney Docket No. TH 3190), US Patent 5,410,979, US Patent 5,410,979, US Patent 5,421,413, US Patent 6,179,524, US Patent 6,223,672, US Patent 6,561,734, U.S. Patent No. 6 , 565,287, US Pat. No. 6,571,878, US Pat. No. 6,685,394, US Pat. No. 6,702,026, US Pat. No. 7,017,666 and US Pat. No. 7,070,361.

와유기 진동 억제 장치의 적당한 설치 방법은, 전체 내용이 본 명세서에 참조로써 인용되고 있는, 미국 특허 출원 제 10/784,536 호 (대리인 서류 번호 제 TH 1853.04 호), 미국 특허 출원 제 10/848,547 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2463 호), 미국 특허 출원 제 11/596,437 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2900 호), 미국 특허 출원 제 11/468,690 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2926 호), 미국 특허 출원 제 11/612,203 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2875 호), 미국 특허 출원 제 60/806,882 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2879 호), 미국 특허 출원 제 60/826,553 호 (대리인 서류 번호 제 TH 2842 호), 미국 특허 제 6,695,539 호, 미국 특허 제 6,928,709 호, 및 미국 특허 제 6,994,492 호에 개시되어 있다.Suitable installation methods of the vortex vibration suppression apparatus are described in US Patent Application No. 10 / 784,536 (Attorney Docket No. TH 1853.04), US Patent Application No. 10 / 848,547, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Representative Document No. TH 2463), US Patent Application No. 11 / 596,437 (Representative Document No. TH 2900), US Patent Application No. 11 / 468,690 (Representative Document No. TH 2926), US Patent Application No. 11 / 612,203 (Representative Document No. TH 2875), US Patent Application No. 60 / 806,882 (Representative Document No. TH 2879), US Patent Application No. 60 / 826,553 (Representative Document No. TH 2842), USA Patent 6,695,539, US Pat. No. 6,928,709, and US Pat. No. 6,994,492.

와유기 진동 억제 장치는 관상 부재가 소정 수역에 배치되기 전후에 관상 부재 (예를 들어, 부력 재료 및 라이저) 에 설치될 수도 있다.The vortex vibration suppressing device may be installed in the tubular member (eg, buoyancy material and riser) before and after the tubular member is disposed in the predetermined body of water.

이러한 와유기 진동 억제 장치는 조개 껍질 형상으로 형성될 수도 있으며, 예를 들어, ROV 와 작동될 수도 있는 기구와 같은, 힌지에 대향하는 폐쇄 기구를 이용하여 힌지 연결될 수도 있다.Such a vortex vibration suppression device may be formed in a shell shape, and may be hinged using a closing mechanism opposite to the hinge, for example, a mechanism that may be operated with a ROV.

또한, 와유기 진동 억제 장치의 단부에 구리 플레이트가 제공되어 인접한 와유기 진동 억제 장치 또는 칼라 (collar) 와 함께 바람 개비를 구성할 수도 있다. 와유기 진동 억제 장치는 부분적으로 구리로 제조될 수도 있다.In addition, a copper plate may be provided at the end of the vortex vibration suppression device to configure a wind vane with an adjoining vortex vibration suppression device or a collar. The vortexing vibration suppression device may be partly made of copper.

도 2a 및 도 2b2A and 2B

도 2a 및 도 2b 에는 2 개의 공통 유형의 와유기 진동 억제 장치 또는 구조체가 도시되어 있다. 각각의 장치 또는 구조체는 하나 이상의 실시예를 수행하기에 적당하다.2a and 2b show two common types of vorticity vibration suppression devices or structures. Each device or structure is suitable for carrying out one or more embodiments.

도 2a 는 와유기 진동 억제 장치(들) 를 구성하는, 관상 구조체 (206) 의 길이를 따라 설치되어 있는, 하나 이상의 대표적인 스트레이크 (220) 를 나타낸 상측 단면도이다. 도시된 스트레이크(들) 는 관상 구조체의 둘레를 덮고 있거나 감겨 있으며 관상 구조체에 연결되는 것으로 설명될 수도 있는 나선형 스트레이크일 수도 있다. FIG. 2A is a top cross-sectional view showing one or more representative strikes 220 installed along the length of the tubular structure 206 that constitute the vortexing vibration suppression device (s). The illustrated strike (s) may be a helical strike covering or wound around the tubular structure and described as being connected to the tubular structure.

도 2b 는 와유기 진동 억제 장치(들) 를 구성하는, 관상 구조체 (206) 의 길이를 따라 설치되어 있으며 관상 구조체에 연결되는 것으로 설명될 수도 있는, 대표적인 페어링 (222) 을 나타낸 상측 단면도이다. 상기 페어링은 돌출부 (224) 와 꼬리부 (226) 를 구비한다. 이러한 페어링은 해양의 수류에 따라 관상 구조체의 둘레에서 선회할 수도 있다.FIG. 2B is a top sectional view of an exemplary fairing 222, which is installed along the length of the tubular structure 206 and may be described as being connected to the tubular structure, which constitutes the vortex vibration suppressing device (s). The fairing has a protrusion 224 and a tail 226. Such fairing may orbit around the tubular structure depending on the water flow in the ocean.

도 1 을 다시 참조하면, 가장 좌측의 관상 구조체 (106A) 에는 하나 이상의 와유기 진동 억제 장치 또는 구조체 (114A, 114B) 가 마련되어 서로 연결되어 있다. 이들 와유기 진동 억제 장치가 관상 구조체의 길이를 따라 이동하는 것을 방지하도록 통상의 칼라 (도시하지 않음) 가 사용될 수도 있다. 가장 우측의 관상 구조체 (106B) 에는 와유기 진동 억제 장치 또는 구조체가 결합되어 있지 않다.Referring again to FIG. 1, the leftmost tubular structure 106A is provided with one or more vortex organic vibration suppressing devices or structures 114A, 114B and connected to each other. Conventional collars (not shown) may be used to prevent these eddy organic vibration suppressing devices from moving along the length of the tubular structure. No vortexing vibration suppressing device or structure is coupled to the rightmost tubular structure 106B.

일부 실시예에 따르면, 복수 개의 라이저 또는 다른 관상 구조체 전체에 또는 일부에만 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다. 이러한 실시예에 있어서는, 복수 개의 관상 구조체 중 다른 하나 이상의 관상 구조체에는 와유기 진동 억제 장치가 연결되지 않을 수도 있다.According to some embodiments, the vortexing vibration suppression device is connected to all or only some of the plurality of risers or other tubular structures. In this embodiment, the vortex organic vibration suppression device may not be connected to one or more of the plurality of tubular structures.

일부 관상 구조체로부터 와유기 진동 억제 장치를 생략(다시 말해, 일부 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치를 제공)함으로써, 소정의 잠재적인 장점을 제공할 수도 있다. 그 일 장점으로서, 모든 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치를 제공하는 것은 전체 장비의 비용을 증가시키는 경향이 있다. 다른 장점으로서, 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있지 않은 관상 구조체와 비교하여, 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치를 설치하는 것은 어려운 작업이며, 시간이 많이 들고 및/또는 비용이 많이 드는 작업이다. 와유기 진동 억제 장치는 관상 구조체의 부피를 증가시키며, 조작을 어렵게 만들고, 정렬을 어렵게 만들며 및/또는 스페이서와의 결합을 어렵게 만들 수도 있다. 마찬가지로, 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체의 경우, 예를 들어, 세정, 검사 및/또는 수리가 보다 어려우며, 시간이 많이 들고 및/또는 비용이 보다 많이 드는 단점을 나타낼 수도 있다. Omitting the vortex vibration suppression device from some tubular structures (in other words, providing the vortex vibration suppression device to only some tubular structures) may provide certain potential advantages. As an advantage, providing vorticity vibration suppression devices in all tubular structures tends to increase the cost of the overall equipment. As another advantage, as compared with the tubular structure in which the vortex vibration suppressing device is not provided, it is difficult to install the vortex vibration suppressing device in the tubular structure, which is a time-consuming and / or expensive operation. Vortex vibration suppressing devices may increase the volume of the tubular structure, make manipulation difficult, make alignment difficult, and / or make bonding with spacers difficult. Likewise, in the case of a tubular structure with a vorticity vibration suppression device, for example, cleaning, inspection and / or repair may be more difficult, and may be time consuming and / or costly.

통상적으로, 관상 구조체의 대략 20 % 내지 대략 80 % 에 와유기 진동 억제 장치가 결합될 수도 있다. 경우에 따라서는, 관상 구조체의 대략 30 % 내지 대략 70 % 에 와유기 진동 억제 장치가 결합될 수도 있다. 또한, 일부 경우에는, 관상 구조체의 대략 40 % 내지 대략 60 % 에 와유기 진동 억제 장치가 결합될 수도 있다.Typically, a vortexing vibration suppression device may be coupled to approximately 20% to approximately 80% of the tubular structure. In some cases, a vortexing vibration suppression device may be coupled to approximately 30% to approximately 70% of the tubular structure. In addition, in some cases, a vortexing vibration suppression device may be coupled to approximately 40% to approximately 60% of the tubular structure.

와유기 진동 억제 장치가 관상 구조체의 전체 길이를 따라 설치될 필요는 없다. 다시 말해, 적용 밀도(총 길이와 비교하여 와유기 진동 억제 장치가 차지하고 있는 구조체의 길이)는 1 미만일 수도 있다. 또한, 상기 적용 밀도를 관상 구조체의 길이의 비율로서 나타낼 수도 있으며 100 % 미만의 값을 가질 수도 있다. 통상적으로, 적용 밀도는 대략 50 % 내지 대략 100 % 의, 예를 들어, 대략 60 % 내지 대략 90 % 의 범위일 수도 있다. 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체의 개수 또는 비율은 관상 구조체의 선택 적용 밀도를 증가시킴에 따라 감소될 수도 있다. 반대로, 필요한 경우, 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체의 개수 또는 비율을 증가시킴으로써 적용 밀도를 감소시킬 수도 있다.The vortex vibration suppressing device need not be installed along the entire length of the tubular structure. In other words, the application density (the length of the structure occupied by the vortex vibration suppressing device in comparison with the total length) may be less than one. In addition, the application density may be expressed as a ratio of the length of the tubular structure and may have a value of less than 100%. Typically, the application density may range from about 50% to about 100%, for example from about 60% to about 90%. The number or proportion of the tubular structures with the vorticity vibration suppression apparatus may be reduced as the selective application density of the tubular structures is increased. Conversely, if necessary, the application density may be reduced by increasing the number or ratio of the tubular structures with the vorticity vibration suppression apparatus.

도 3a 3a 내지 도To 3h 3h

도 3a 내지 도 3h 에는 다양한 실시예에 따른, 어레이, 번들, 그룹 또는 다른 복수 개의 관상 구조체 중 일부 관상 구조체와 연결되어 있는 와유기 진동 억제 장치의 다수의 서로 다른 예시적인 접근법 또는 구성이 도시되어 있다. 이들 도면은 스페이서 (110A) 및 복수 개의 관상 구조체 (106) 를 통과하는 도 1 의 선 3/4/5 를 따라 취한 단면도이다. 스페이서는 어레이, 번들, 그룹, 다른 정렬 장치 또는 다른 복수 개의 구성 요소의 결합체의 형태로 관상 구조체를 함께 결합시키거나 관상 구조체를 서로에 대해 적소에 유지하는 역할을 한다.3A-3H illustrate a number of different exemplary approaches or configurations of vorticity vibration suppression devices coupled with some tubular structures of arrays, bundles, groups, or other plurality of tubular structures, in accordance with various embodiments. . These figures are cross sectional views taken along the line 3/4/5 of FIG. 1 through the spacer 110A and the plurality of tubular structures 106. The spacer serves to join the tubular structures together in the form of arrays, bundles, groups, other alignment devices or combinations of other plurality of components or to hold the tubular structures in place relative to each other.

도면에서, 원형이 관상 구조체를 나타낸다. 관상 구조체가 스페이서 (110A) 의 개구의 전체 단면적을 차지할 필요는 없음을 이해하여야 한다. 빗금이 그려진 원은 와유기 진동 억제 장치가 결합되어 있는 관상 구조체를 나타낸다. 빗금이 그려지지 않은 원은 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있지 않은 관상 구조체를 나타낸다. 도 3a 내지 도 3h 에 와유기 진동 억제 장치가 어레이 형태의 일부 관상 구조체 (예를 들어, 모든 관상 구조체 미만) 에만 연결되는 구성의 서로 다른 예가 도시되어 있긴 하지만, 다른 실시예에 있어서, 와유기 진동 억제 장치가 어레이의 각각의 관상 구조체에 연결될 수도 있다. 전술한 유형 중 하나의 와유기 진동 억제 장치가 적당하다.In the figures, circles represent tubular structures. It is to be understood that the tubular structure need not occupy the entire cross sectional area of the opening of the spacer 110A. The hatched circle represents the tubular structure to which the vortex vibration suppressing device is coupled. Circles not drawn by hatches represent tubular structures in which no vortex vibration suppressing device is provided. Although FIGS. 3A-3H show different examples of configurations in which the vorticity vibration suppression device is connected only to some tubular structure in the form of an array (eg, less than all tubular structures), in other embodiments, the vorticity vibration is shown. An inhibitor may be connected to each tubular structure of the array. Vortex vibration suppression devices of one of the above types are suitable.

도 3a 내지 도 3f 에는 3 X 3 의 사각형 어레이 형태, 특히 실질적으로 정사각형 어레이 형태로 배열되어 있는 9 개의 관상 구조체의 접근법 또는 구성이 도시되어 있다. 3a to 3f illustrate the approach or configuration of nine tubular structures arranged in the form of a 3 × 3 square array, in particular in a substantially square array.

도 3a에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른, 3 X 3 의 사각형 어레이 중 전부 4 개의 모서리 위치의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있는 제 1 구성이 도시되어 있다.FIG. 3A shows a first configuration in which a vortex organic vibration suppressing device is connected only to a tubular structure in all four corner positions of a 3 × 3 square array according to a first embodiment of the present invention.

3 X 3 의 사각형 어레이의 4 개의 모서리 위치 (106A, 106C, 106G, 106l) 에 각각 관상 구조체가 마련되어 있다. 본 명세서에서, 상기 모서리 위치는 각각, 상부 좌측 모서리 (106A), 상부 우측 모서리 (106C), 하부 좌측 모서리 (106G) 및 하부 우측 모서리 (106l) 로 지시된다. 이러한 어레이에는 또한, 4 개의 측면 중앙 위치 (106B, 106D, 106F, 106H) 에 각각 관상 구조체가 마련되어 있다. 본 명세서에서, 상기 측면 중앙 위치는 각각, 상측면 (106B), 하측면 (106H), 우측면 (106F) 및 좌측면 (106D) 으로 지시된다. 이러한 모서리 위치 및 측면 위치가 조합되어 어레이의 둘레부를 형성한다. 3 X 3 의 사각형 어레이의 중심 위치 (106E) 에 또한, 하나의 관상 구조체가 마련되어 있다.The tubular structures are provided at four corner positions 106A, 106C, 106G, and 106l of a 3 × 3 square array, respectively. In the present specification, the corner positions are indicated by the upper left corner 106A, the upper right corner 106C, the lower left corner 106G and the lower right corner 106l, respectively. This array is also provided with a tubular structure at four lateral central positions 106B, 106D, 106F and 106H, respectively. In the present specification, the lateral center position is indicated as the upper side 106B, the lower side 106H, the right side 106F and the left side 106D, respectively. These corner positions and side positions combine to form the perimeter of the array. One tubular structure is also provided at the center position 106E of the rectangular array of 3 × 3.

4 개의 모서리 위치의 4 개의 관상 구조체만이 와유기 진동 억제 장치와 연결되어 있다. 이들 4 개의 관상 구조체는 전체 어레이의 와유기 진동을 억제하는 것을 돕는 역할을 한다. 유리하게는, 이러한 장치는 견고하며 해류의 접근 각도에 민감하게 반응하지 않는다.Only four tubular structures in four corner positions are connected with the vortex vibration suppressor. These four tubular structures serve to suppress the vortex vibrations of the entire array. Advantageously, such a device is robust and does not react sensitively to the approach angle of the current.

와유기 진동을 억제하는 기능에 추가하여, 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체의 경우 와류 발산 주파수가 종종, 와유기 진동 억제 장치를 구비하지 않은 관상 구조체에서보다 낮다. 다시 말해, 와유기 진동 억제 장치는 속이 텅 빈 관상 구조체에 비해 해당 관상 구조체의 와유기 진동의 여기 (excitation) 주파수의 "이조 (detune)" 또는 감소를 초진할 수도 있다. 이것은 어레이의 "주파수 분리 (frequency dissociation)" 를 증가시킬 수도 있다. 주파수가 서로 다른 관상 구조체의 경우 진동수가 일치할 가능성이 희박하다. 결과적으로, 어레이의 진동이 감소될 수도 있다.In addition to the function of suppressing vortex vibration, the vortex divergence frequency is often lower in the tubular structure with the vortex vibration suppression device than in the tubular structure without the vortex vibration suppression device. In other words, the vortex vibration suppressing device may initiate a “detune” or decrease in the excitation frequency of the vortex vibration of the tubular structure compared to the hollow tubular structure. This may increase the "frequency dissociation" of the array. For tubular structures of different frequencies, the frequency is unlikely to match. As a result, vibration of the array may be reduced.

와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체는 실질적으로, 와유기 진동 억제 장치가 결합되어 있지 않은 다른 관상 구조체와 산포 배치되거나, 상호 삽입 관계로 배치되거나, 그렇지 않으면 교호 배치된다. 어레이의 둘레부 상의 하나 걸러 하나씩의 관상 구조체마다 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다. 이러한 교호 배열에 있어서는, 인접한 관상 구조체의 여기 주파수가 서로 달라지는 경향이 있다. 전술한 바와 같이, 이러한 주파수 분리에 의하면 관상 구조체의 진동이 합쳐질 가능성이 희박하며 어레이의 전체 진동이 감소될 수도 있다.The tubular structure with the vorticity vibration suppression device is substantially distributed, interleaved or otherwise alternating with other tubular structures to which the vorticity vibration suppression device is not coupled. A vortex vibration suppression device is connected to every other tubular structure on the periphery of the array. In such an alternating arrangement, the excitation frequencies of adjacent tubular structures tend to be different from each other. As mentioned above, this frequency separation makes it unlikely that vibrations in the tubular structure will merge and may reduce the overall vibration of the array.

전술한 바와 같은 구성에 있어서, 관상 구조체의 9 개 중 4 개 또는 대략 44 % 에는 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다. 둘레부 상의 8 개 중 4 개 또는 50 % 이상의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다.In the configuration as described above, a vortexing vibration suppressing device is connected to 4 or approximately 44% of the nine of the tubular structures. Four or eight or more than 50% of the tubular structure on the periphery of the vortex vibration damping device is connected.

도 3b 에는 일 실시예에 따른, 어레이의 모두 4 개의 모서리 위치의 관상 구조체 및 중심 위치의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있는 제 2 구성이 도시되어 있다. 이러한 구성은, 중심 위치의 관상 구조체에 추가로 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있는 점을 제외하고는, 도 3a 의 구성과 유사하다.FIG. 3B shows a second configuration in which the vortex vibration suppressing device is connected only to the tubular structure at all four corner positions and the tubular structure at the central position of the array, according to one embodiment. This configuration is similar to that of FIG. 3A, except that a vortex vibration suppressing device is further connected to the tubular structure in the central position.

전술한 바와 같이, 상기 구성에 있어서, 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체는 와유기 진동 억제 장치를 구비하지 않은 관상 구조체와 실질적으로 교호 상태로 배치되어 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 둘레부 상의 하나 걸러 하나씩의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 이러한 교호 배치에 의하면, 와유기 진동으로 인한 손상을 감소시킬 수 있도록 주파수 분리도를 증가시킬 수도 있다. As mentioned above, in the said structure, the tubular structure provided with the vortex vibration suppression apparatus is arrange | positioned substantially in the alternating state with the tubular structure which does not have the vortic vibration suppression apparatus. As described above, the vortex organic vibration suppressing device is provided only in every other tubular structure on the periphery. According to this alternating arrangement, it is possible to increase the frequency separation so as to reduce the damage caused by the vortex vibration.

전술한 구성에서, 관상 구조체 9 개중 5 개 또는 대략 55 % 에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다. 둘레부 상의 8 개 중 4 개 또는 50 % 이상의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다.In the above configuration, a vortexing vibration suppression device is connected to 5 or approximately 55% of 9 tubular structures. Four or eight or more than 50% of the tubular structure on the periphery of the vortex vibration damping device is connected.

도 3c 에는 일 실시예에 따른, 어레이의 모두 4 개의 측면 중앙 위치의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있는 제 3 구성이 도시되어 있다. 이러한 구성은, 모서리 위치 대신 측면 위치의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다는 점에서, 도 3a 의 구성과 실질적으로 상반된다.3C shows a third configuration in which the vortex vibration suppression device is connected only to the tubular structure in all four lateral center positions of the array, according to one embodiment. This configuration is substantially contrary to the configuration of FIG. 3A in that the vortex vibration suppressing device is connected to the tubular structure at the side position instead of the corner position.

전술한 구성에서, 관상 구조체 9 개중 4 개 또는 대략 44 % 에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다. 둘레부 상의 8 개 중 4 개 또는 50 % 이상의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다.In the above-described configuration, a vortex organic vibration suppression device is connected to 4 or approximately 44% of 9 tubular structures. Four or eight or more than 50% of the tubular structure on the periphery of the vortex vibration damping device is connected.

주된 해양, 강 또는 다른 유동 유체의 수류가 공지되어 있는 경우, 보다 적은 개수 또는 비율의 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체를 이용하여서도 충분한 억제 또는 감쇄 효과를 달성할 수도 있다. 특히, 하나 이상의 실시예에 있어서, 어레이는 주된 해류와 마주하는 전방 열에 배열되어 있는 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체의 비율이 보다 높아지도록 정렬될 수도 있다.If the water flow of the main ocean, river or other flow fluid is known, a sufficient restraining or damping effect may also be achieved using a tubular structure with a smaller number or proportion of vorticity vibration suppression devices. In particular, in one or more embodiments, the arrays may be arranged to have a higher proportion of tubular structures with vorticity vibration suppression devices arranged in the front row facing the main current.

도 3d 에는 일 실시예에 따른, 주된 해류를 제일 먼저 경험하게 되는 어레이의 전방 열을 구성하는 3 개의 모서리 위치의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있는 제 4 구성이 도시되어 있다. 이러한 구성은 하부 좌측 모서리 위치의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있지 않은 점을 제외하고는 도 3a 의 구성과 유사하다.FIG. 3D shows a fourth configuration in which the vortex vibration suppressing device is connected only to the tubular structure at the three corner positions constituting the front row of the array, which first experiences a major current current, according to one embodiment. This configuration is similar to that of FIG. 3A except that the vortex vibration suppressing device is not connected to the tubular structure at the lower left corner position.

화살표를 사용하여 주된 해류가 지시되어 있다. 본 명세서에 사용되고 있는 바와 같이, "주된" 해류는 평균적인 또는 가장 일반적인 방향을 포함하는 평균적인 또는 가장 일반적인 해류이다.The main currents are indicated using the arrows. As used herein, a "major" current is the average or most common current, including the average or most general direction.

어레이의 상측면 및 우측면 상의 5 개의 관상 구조체가 전방 열을 구성한다. 이 제 1 전방 열이 주된 해류를 제일 먼저 경험하게 된다.Five tubular structures on the top and right sides of the array make up the front row. This first front heat first experiences the main current.

전술한 바와 같은 구성에서는, 관상 구조체 9 개중 3 개 또는 대략 33 % 가 와유기 진동 억제 장치와 결합되어 있다. 둘레부 상의 8 개 중 3 개 또는 대략 37 % 이상의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 전방 열 상의 5 개 중 3 개 또는 심지어 대략 60 % 이상의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다.In the configuration as described above, three or approximately 33% of the nine tubular structures are combined with the vortexing vibration suppression device. A vortexing vibration suppression device is provided in three out of eight or approximately 37% or more of the tubular structures on the circumference. Three out of five or even approximately 60% or more of the tubular structure on the front row is provided with a vorticity vibration suppression device.

전방 열 상의 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체의 비율이 와유기 진동 억제 장치를 구비하지 않은 관상 구조체의 비율보다 높다는 점에 주목하여야 한다. 이들 관상 구조체는 주된 해류를 제일 먼저 경험하게 되며 최고 유속의 해류를 경험하게 되는 관상 구조체이다. 유속이 높아질수록 관상 구조체가 최악으로 심각한 와유기 진동을 경험하게 될 확률도 높아진다. 추가적으로, 전방 열을 따라 교호 배치가 사용되고 있다. 이러한 배치는 주파수 분리도를 증가시키는 것을 돕는다.It should be noted that the proportion of the tubular structure with the vortex vibration suppression device on the front row is higher than the ratio of the tubular structure without the vortex vibration suppression device. These tubular structures are the first to experience the major currents and the highest flow rates. The higher the flow rate, the higher the probability that the coronary structure will experience the worst severe vortex vibration. In addition, alternating arrangements along the front row are used. This arrangement helps to increase frequency separation.

더욱이, 상기 어레이는 상부 우측 모서리 위치에 있는 관상 구조체가 다른 모든 관상 구조체에 앞서 주된 해류를 제일 먼저 경험하도록 정렬되어 있다. 상기 해당 관상 구조체는 최고 유속의 해류를 경험하게 되며 따라서 비교적 대규모의 와유기 진동을 경험하게 된다. 그러나, 유리하게는, 상기 관상 구조체에 하나 이상의 와유기 진동 억제 장치가 제공된다.Moreover, the array is arranged such that the tubular structure in the upper right corner position experiences the primary currents first before all other tubular structures. The tubular structure will experience the highest flow velocity current and thus a relatively large vortex vibration. Advantageously, however, at least one vortexing vibration suppression device is provided in the tubular structure.

또한, 이러한 정렬에 의하면 보다 많은 개수의 관상 구조체가 다른 상류 또는 전방 열의 관상 구조체의 반류에 직접 또는 바로 하류에 배치됨에 주목하여야 한다. 반류는 분리 유동 영역을 일컫는 것으로서, 일부 경우에, 중실체 둘레에서의 유체 유동에 의해 유발되는 중실체 하류의 난류를 일컫는다. 유체의 평균 유속은 반류에서 낮아지는 경향이 있다. 그 결과, 이러한 하류의 관상 구조체는 보다 느린 유속의 해류를 경험하게 되며 따라서 와유기 진동이 보다 적게 나타난다. 또한, 다른 관상 구조체의 반류에 위치하여 보다 낮은 유속을 경험하게 되는 관상 구조체는 보다 낮은 와류 발산 주파수 및/또는 여기 주파수를 나타내는 경향이 있다. 이에 따라, 진동 감소를 촉진하는 어레이의 주파수 분리가 보다 더 촉진된다.It should also be noted that with this alignment a larger number of tubular structures are placed directly or directly downstream of the other upstream or forward row of tubular structures. Reflux refers to a separate flow zone, and in some cases, turbulence downstream of a solid caused by fluid flow around the solid. The average flow velocity of the fluid tends to be lower in the reflux. As a result, these downstream tubular structures experience slower flow currents and thus less vortexing vibrations. In addition, tubular structures that are located in the wake of other tubular structures and experience lower flow rates tend to exhibit lower vortex divergence frequencies and / or excitation frequencies. This further facilitates frequency separation of the array which promotes vibration reduction.

도 3a 와 비교하여, 하부 좌측 모서리 위치의 관상 구조체에는 하나 이상의 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있지 않다. 상기 관상 구조체는 다수의 상류 관상 구조체의 하류에 위치하며 비교적 감소된 유속의 해류를 경험하게 된다. 이에 따라, 와유기 진동 억제 장치(들) 를 생략하기에 비교적 양호한 후보지라고 할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 실시예에 있어서, 어레이의 다른 모든 관상 구조체가 주된 해류를 경험한 후 마지막으로 상기 해류를 경험하게 되는 관상 구조체에는 하나 이상의 와유기 진동 억제 장치(들) 가 제공되지 않을 수도 있다.In comparison with FIG. 3A, the tubular structure in the lower left corner position is not provided with one or more vortexing vibration suppressing devices. The tubular structure is located downstream of a number of upstream tubular structures and experiences a relatively reduced flow rate of current. Accordingly, it can be said to be a relatively good candidate site for omitting the vortex vibration suppressing device (s). Thus, in one or more embodiments, the tubular structure in which all other tubular structures in the array experience a major current current and then finally experience the current may not be provided with one or more superorganic vibration suppression device (s).

전방 열 상에서 심지어 보다 강한 억제 효과를 나타내는 장치 또는 구성이 고려 가능하다. 도 3e 에는 일 실시예에 따라, 주된 해류를 제일 먼저 경험하게 되는 어레이의 전방 열의 위치의 4 개의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있는 제 5 구성이 도시되어 있다.Devices or configurations that exhibit even stronger inhibitory effects on the front row are conceivable. FIG. 3E shows a fifth configuration in which a vortex vibration suppression device is connected to four tubular structures in the position of the front row of the array where the primary current is first experienced, according to one embodiment.

전술한 바와 같이, 주된 해류가 화살표를 사용하여 지시되어 있다. 상기 어레이는 상부 우측 모서리 위치의 관상 구조체가 제일 먼저 주된 해류를 경험하도록 정렬되어 있다. 이러한 정렬에 의하면 상류 관상 구조체의 반류에 보다 많은 개수의 관상 구조체가 배치된다.As mentioned above, the main currents are indicated using arrows. The array is arranged such that the tubular structure in the upper right corner position first experiences major currents. This alignment places a larger number of tubular structures in the wake of the upstream tubular structure.

어레이의 상측면 및 우측면 상의 5 개의 관상 구조체가 주된 해류를 제일 먼저 경험하게 되는 전방 열을 구성한다. 본 실시예에 있어서, 전방 열 상의 모두 4 개의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있다.Five tubular structures on the top and right sides of the array make up the front row that will experience the main currents first. In this embodiment, the vortex organic vibration suppression apparatus is connected to all four tubular structures on the front row.

전술한 구성에 있어서, 관상 구조체 9 개 중 4 개 또는 대략 44 % 에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 둘레부 상의 8 개 중 4 개 또는 50 % 이상의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 전방 열 상의 5 개 중 4 개 또는 심지어 80 % 이상의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 이에 따라, 전술한 장치 또는 구성에 있어서, 전방 열의 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체의 개수가 심지어 전방 열을 제외한 열의 나머지 관상 구조체의 개수보다 많다. In the above-described configuration, four or about 44% of the nine tubular structures are provided with a vortex organic vibration suppressing device. Four out of eight on the circumference or at least 50% of the tubular structure is provided with a vortex vibration suppressing device. Four out of five or even 80% or more of the tubular structure on the front row is provided with a vorticity vibration suppression device. Accordingly, in the above-described apparatus or configuration, the number of tubular structures with the vorticity vibration suppression device in the front row is even larger than the number of the remaining tubular structures in the row except the front row.

도 3f 에는 일 실시예에 따라, 어레이의 전방 열의 단 하나의 관상 구조체 및 전방 열의 하류 위치의 3 개의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 연결되어 있는 제 5 구성이 도시되어 있다. 이러한 구성은 전방 열에서의 강한 억제 효과보다는 주파수 분리에 보다 좌우된다.FIG. 3F shows a fifth configuration in which the vortex organic vibration suppression device is connected to only one tubular structure in the front row of the array and three tubular structures in the downstream position of the front row, according to one embodiment. This configuration is more dependent on frequency separation than the strong suppression effect in the front row.

주된 해류가 화살표를 사용하여 지시되어 있다. 어레이의 상측면 및 우측면 상의 5 개의 관상 구조체가 주된 해류를 제일 먼저 경험하는 전방 열을 구성한다. 이 경우, 전방 열 상의 단 하나의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다.The main current is indicated using the arrow. Five tubular structures on the top and right sides of the array constitute the front row that experiences the major currents first. In this case, only one tubular structure on the front row is provided with a vortex vibration suppressing device.

상기 어레이는 주된 해류를 제일 먼저 경험하게 되는 상부 우측 모서리 위치의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 연결되도록 정렬되어 있다. 이러한 정렬에 의하면 또한, 상류 관상 구조체의 반류에 보다 많은 개수의 관상 구조체가 배치된다. 어레이의 다른 모든 관상 구조체 이후에 가장 마지막으로 주된 해류를 경험하게 되는 하부 좌측 관상 구조체에는 와유기 진동 억제 장치(들) 가 마련되어 있지 않음에 주목하여야 한다.The array is arranged such that the vorticity vibration suppression device is connected to the tubular structure in the upper right corner position where it experiences the primary currents first. This alignment also places a greater number of tubular structures in the wake of the upstream tubular structures. It should be noted that the lower left tubular structure, which will experience the last major current current after all other tubular structures of the array, is not equipped with vortex vibration suppression device (s).

전술한 구성에 있어서, 관상 구조체 9 개 중 4 개 또는 대략 44 % 에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 둘레부 상의 8 개 중 3 개 또는 대략 37 % 이상의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 전방 열 상의 5 개 중 한 개 또는 20 % 의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. In the above-described configuration, four or about 44% of the nine tubular structures are provided with a vortex organic vibration suppressing device. A vortexing vibration suppression device is provided in three out of eight or approximately 37% or more of the tubular structures on the circumference. One of five or 20% of the tubular structures on the front row are provided with a vortex vibration suppressor.

도 3a 내지 도 3f 의 3 X 3 의 사각형 어레이가 반드시 필요한 것은 아니다. 변형예에 있어서, 복수 개의 관상 구조체의 개수 및/또는 형태는 다양한 방식으로 변경될 수도 있다 (예를 들어, 원형, 별 형상, 삼각형 등).The 3 × 3 square arrays of FIGS. 3A-3F are not necessarily required. In variations, the number and / or shape of the plurality of tubular structures may be varied in various ways (eg, circular, star-shaped, triangular, etc.).

도 3g 에는 일 실시예에 따른, 12 개의 관상 구조체가 4 X 3 의 사각형 어레이를 구성하는 다른 예의 구성이 도시되어 있다. 이러한 구성에 있어서는, 전방 열에서의 충분한 수준의 억제 효과 및 충분한 수준의 주파수 분리가 혼용되어 사용되고 있다.3G shows another example configuration in which twelve tubular structures make up a 4 × 3 square array, according to one embodiment. In such a configuration, a sufficient level of suppression effect in the front row and a sufficient level of frequency separation are used in combination.

주된 해류가 화살표를 사용하여 도시되어 있다. 상기 어레이는 와유기 진동 억제 장치를 구비한 상부 우측 모서리 위치의 관상 구조체가 제일 먼저 주된 해류를 경험하도록 정렬되어 있다. 이러한 정렬에 의하면 또한, 상류 관상 구조체의 반류에 보다 많은 개수의 관상 구조체가 배치된다.The main current is shown using the arrows. The array is arranged such that the tubular structure in the upper right corner position with the vorticity vibration suppression device first experiences major currents. This alignment also places a greater number of tubular structures in the wake of the upstream tubular structures.

더욱이, 이와 같이 비교적 크기가 큰 어레이에 있어서는, 보다 많은 개수의 관상 구조체의 간섭 및 반류 효과로 인해 고유 주파수 분리가 비규적 대규모로 이루어지는 경향이 있다. 또한, 와유기 진동 억제 효과를 발휘하는 보다 적은 개수의 관상 구조체로도 진동을 효과적으로 감소시킬 수도 있다. 결과적으로, 이러한 비교적 크기가 큰 어레이에 있어서는 일반적으로, 적정 개수의 관상 구조체로 이루어진 작은 크기의 어레이와 비교하여, 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체를 보다 적은 개수로 또는 보다 적은 비율로 사용할 수 있다. 12 개 초과의 라이저를 갖는 어레이를 위해, 관상 구조체의 25 % 가 특별한 구현예에 따른 와유기 진동 억제 장치를 가질 수도 있다.Moreover, in such relatively large arrays, natural frequency separation tends to be at non-normative scale due to the interference and reverberation effects of a larger number of tubular structures. In addition, the vibration can be effectively reduced even with a smaller number of tubular structures exhibiting the vortex vibration suppressing effect. As a result, in such a relatively large array, it is generally possible to use a smaller number or a smaller proportion of the tubular structure with the vorticity vibration suppression device as compared to a smaller array of an appropriate number of tubular structures. Can be. For arrays with more than 12 risers, 25% of the tubular structures may have a vortexing vibration suppression device according to a particular embodiment.

전술한 구성에 있어서, 관상 구조체 12 개 중 6 개 또는 50 % 에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 둘레부 상의 10 개 중 4 개 또는 40 % 의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 전방 열 상의 6 개 중 2 개 또는 대략 33 % 의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다.In the above-described configuration, 6 or 50% of the 12 tubular structures are provided with a vortex organic vibration suppressing device. 4 out of 10 or 40% of the tubular structures on the circumference are provided with a vortex vibration suppressing device. Two out of six on the front row, or approximately 33% of the tubular structure, are provided with a vortex vibration suppressor.

사각형을 제외한 형태의 어레이가 또한 적당할 수도 있다. 도 3h 에는 일 실시예에 따른, 9 개의 관상 구조체가 동심원 어레이 형태로 배열되어 있는 또 다른 예의 구성이 도시되어 있다. 이 경우, 상기 동심 어레이는 원형이다. 선택적으로, 상기 어레이가 타원형, 달걀형, 별 형상, 삼각형 등의 형태를 나타낼 수도 있다.Arrays other than squares may also be suitable. 3H shows another example configuration in which nine tubular structures are arranged in the form of concentric arrays, according to one embodiment. In this case, the concentric array is circular. Optionally, the array may be in the form of an oval, oval, star, triangle, or the like.

주된 해류를 지시하도록 화살표가 사용되고 있다. 상기 어레이는 와유기 진동 억제 장치가 결합되어 있는 관상 구조체가 제일 먼저 주된 해류를 경험하도록 정렬되어 있다. Arrows are used to indicate major currents. The array is arranged such that the tubular structure to which the vortex vibration suppression device is coupled first experiences a major current.

와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체는 실질적으로 와유기 진동 억제 장치를 구비하지 않은 관상 구조체와 교호 상태로 배치되어 있다. 전술한 바와 같이, 둘레부 상의 하나 걸러 하나씩의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다.The tubular structure provided with a vortex vibration suppression apparatus is arrange | positioned substantially in the alternating state with the tubular structure which does not have a vortex organic vibration suppression apparatus. As mentioned above, the vortex organic vibration suppression apparatus is provided only in every one tubular structure on the periphery part.

전술한 구성에 있어서, 관상 구조체 9 개 중 4 개 또는 대략 44 % 에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 둘레부 상의 8 개 중 4 개 또는 50 % 의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. 전방 열 상의 5 개 중 3 개 또는 60 % 의 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있다. In the above-described configuration, four or about 44% of the nine tubular structures are provided with a vortex organic vibration suppressing device. Four out of eight or 50% of the tubular structures on the circumference are provided with a vortex organic vibration suppressing device. A whistle vibration suppressing device is provided in three out of five or 60% of the tubular structures on the front row.

도 3a 내지 도 3h 의 구성에 있어서, 와유기 진동 억제 장치는 선택적으로 통상적인 구성으로 형성될 수도 있으며, 와유기 진동 억제 장치에 통상 사용되는 적당한 재료로 구성될 수도 있다. 필요한 경우, 하나 이상의 실시예에 있어서, 와유기 진동 억제 장치와의 충돌 또는 접촉이 발생한 경우 기계적 손상을 방지하기 위하여, 예를 들어, 커버, 캡, 범퍼 등과 같은 보호 구조체가 선택적으로 와유기 진동 억제 장치 내에 마련될 수도 있다. 상기 보호 구조체는 예를 들어, 고무, 플라스틱, 발포체 등과 같은 유연한, 탄성의 또는 연질 재료를 포함할 수도 있다. 일 태양에 있어서, 선택적으로, 와유기 진동 억제 장치의 단면의 단부 부분의 외경이 억제 장치의 단면의 나머지 부분의 외경보다 작아지도록 와유기 진동 억제 장치가 테이퍼지게 형성될 수도 있으며, 이러한 구성은 스페이서를 통한 설치 및/또는 삽입을 촉진할 수도 있다. 대표적인 예로서, 와유기 진동 억제 장치가 설치되어 있는 관상 구조체가 스페이서의 개구를 통하여 삽입되는 경우, 초기에 개구를 통하여 삽입되는 억제 장치의 일 단부가 외경이 보다 작아지도록 테이퍼지게 형성되면, 억제 장치/관상 구조체를 개구와 정렬하여 개구 내로 삽입하기가 보다 용이해진다.In the configuration of Figs. 3A to 3H, the vortex vibration suppressing device may optionally be formed in a conventional configuration, or may be made of a suitable material commonly used in the vortex vibration suppressing device. If desired, in one or more embodiments, protective structures, such as covers, caps, bumpers, etc. may optionally be used to suppress the mechanical vibration in order to prevent mechanical damage in the event of a collision or contact with the mechanical vibration suppressor. It may be provided in the device. The protective structure may comprise a flexible, elastic or soft material such as, for example, rubber, plastic, foam, and the like. In one aspect, optionally, the vortex vibration suppressing device may be tapered such that the outer diameter of the end portion of the cross section of the vortex vibration suppressing device is smaller than the outer diameter of the remaining portion of the cross section of the suppressing device, the configuration being a spacer. It may also facilitate installation and / or insertion through. As a representative example, when the tubular structure in which the vortex vibration suppressing device is installed is inserted through the opening of the spacer, if one end of the suppressing device inserted through the opening is tapered so that the outer diameter becomes smaller, Aligning the tubular structure with the opening makes it easier to insert into the opening.

도 3a 내지 도 3h 의 구성에 있어서, 하나 이상의 실시예에 따르면, 단일 유형 및/또는 크기의 와유기 진동 억제 장치를 사용하는 것이 아니라, 반드시 필요한 것은 아니지만, 복수 개의 서로 다른 유형 및/또는 크기의 와유기 진동 억제 장치가 선택적으로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있는 일부 라이저에는 제 1 유형의 와유기 진동 억제 장치 (예를 들어, 스트레이크) 가 마련될 수도 있으며, 다른 일부에는 상이한 제 2 유형의 와유기 진동 억제 장치 (예를 들어, 페어링) 가 마련될 수도 있다. 상이한 유형의 와유기 진동 억제 장치를 사용하기 위한 일 전략은 라이저의 여기 주파수를 변경하며 및/또는 어레이의 주파수 분리를 증가시키는 것일 수도 있다. 이러한 상이한 유형은 추가적인 주파수 분리 효과를 제공하도록 서로 교호적으로 이루어질 수도 있다.In the configuration of FIGS. 3A-3H, according to one or more embodiments, rather than using a single type and / or size of vorticity vibration suppression device, a plurality of different types and / or sizes are not necessary. A vortexing vibration suppression device may optionally be used. For example, some risers provided with a vortex vibration suppression device may be provided with a first type vortex vibration suppression device (for example, a strike), while others may be different from a second type of vortex vibration suppression. A device (eg pairing) may be provided. One strategy for using different types of eddy vibration suppression devices may be to change the excitation frequency of the riser and / or increase the frequency separation of the array. These different types may be alternating with each other to provide additional frequency separation effects.

진동을 감소시키기 위한 다른 방법은 복수 개의 상이한 외경을 갖춘 관상 구조체를 사용하는 것이다. 따라서, 복수 개의 라이저 또는 다른 관상 구조체에 관한 다른 실시예에 있어서, 적어도 2 개의 라이저 또는 다른 관상 구조체는 서로 다른 외경을 갖추고 있다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 적어도 3 개의 관상 구조체가 서로 다른 외경을 가질 수도 있다.Another way to reduce vibration is to use a tubular structure having a plurality of different outer diameters. Thus, in another embodiment of a plurality of risers or other tubular structures, at least two risers or other tubular structures have different outer diameters. In one or more embodiments, at least three tubular structures may have different outer diameters.

관상 구조체의 직경은 와류 발산 주파수 및 와유기 진동 공진 주파수에 영향을 미친다. 특히, 비교적 큰 유체 동역학적 직경을 갖춘 관상 구조체는 유체 동역학적 직경이 비교적 작은 관상 구조체와 비교하여 와류 발산 주파수 및 여기 주파수가 낮다. 결과적으로, 그룹, 어레이, 번들 또는 다른 복수 개의 구성 요소의 결합체 형태의 서로 다른 외경을 갖춘 관상 구조체를 제공하는 것은 어레이의 주파수 분리 레벨을 증가시킴으로써 그룹, 어레이, 번들 또는 다른 복수 개의 구성 요소의 결합체의 진동 주파수의 "이조 (detune)" 를 촉진할 수도 있다.The diameter of the tubular structure affects the vortex divergence frequency and the vortex oscillation resonance frequency. In particular, tubular structures with relatively large hydrodynamic diameters have a lower vortex divergence frequency and excitation frequency compared to tubular structures with relatively small hydrodynamic diameters. As a result, providing a tubular structure with different outer diameters in the form of a combination of groups, arrays, bundles or other plurality of components can increase the frequency separation level of the array, thereby increasing the combination of groups, arrays, bundles or other plurality of components. It may also promote a "detune" of the oscillation frequency of.

추가적으로, 상류 관상 구조체는 통상적으로 반류의 하류 관상 구조체보다 높은 발산 주파수를 나타낸다. 그 결과, 비교적 직경이 큰 관상 구조체가 비교적 직경이 작은 관상 구조체의 하류에 위치하는 경우 일반적으로 주파수 분리 효과가 커질 수 있다.In addition, the upstream tubular structure typically exhibits a higher divergence frequency than the downstream downstream tubular structure. As a result, the frequency separation effect can generally be greater when the relatively large tubular structure is located downstream of the relatively small tubular structure.

하나 이상의 실시예에 있어서, 주된 해류에 대하여, 비교적 직경이 큰 관상 구조체는 비교적 직경이 작은 구조체의 반류 또는 하류에 위치할 수도 있다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 주된 해류에 대하여, 복수 개의 상류 관상 구조체의 평균 직경이 반류의 복수 개의 하류 관상 구조체의 평균 직경보다 작을 수도 있다.In one or more embodiments, for a major current, the relatively large tubular structure may be located upstream or downstream of the relatively small diameter structure. In one or more embodiments, for a major current, the average diameter of the plurality of upstream tubular structures may be less than the average diameter of the plurality of downstream tubular structures of the reflux.

통상적으로, 가장 큰 직경은 가장 작은 직경보다 5 % 내지 200 % 더 클 수도 있다(가장 작은 직경의 백분율로서 표현). 종종, 가장 큰 직경이 가장 작은 직경보다 10 % 내지 150 % 더 클 수도 있다. 경우에 따라, 가장 큰 직경은 가장 작은 직경보다 25 % 내지 100 % 더 클 수도 있다. 그러나, 이러한 범위가 공지되어 있는 직경차로만 제한되는 것은 아니다.Typically, the largest diameter may be 5% to 200% larger than the smallest diameter (expressed as a percentage of the smallest diameter). Often, the largest diameter may be 10% to 150% larger than the smallest diameter. In some cases, the largest diameter may be 25% to 100% larger than the smallest diameter. However, this range is not limited only to known diameter differences.

하나 이상의 실시예에 있어서, 관상 구조체의 외경을 증가시키기 위하여 관상 구조체의 외측에 외장 또는 다른 피복재가 포함될 수도 있다. 용어 '피복재' 는 페인트와 같은 도포 공정 등으로만 제한되는 것은 아니지만, 보다 광범위하게는 관상 구조체의 외측에 결합되는 재료를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 관상 구조체의 외경을 증가시키는 한편 복수 개의 서로 다른 외경을 제공하기 위하여, 복수 개의 서로 다른 두께를 갖는 피복재가 서로 다른 관상 구조체의 외측에 마련될 수도 있다. 이러한 피복재는 직경을 증가시키는 목적 외에 다른 용도로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 피복재가 관상 구조체 내부의 유체를 열적으로 절연시키기 위한 열적 절연체를 포함할 수도 있다. 다른 예로서, 피복재가 부력 재료를 포함할 수도 있다. In one or more embodiments, sheaths or other coatings may be included on the outside of the tubular structure to increase the outer diameter of the tubular structure. The term 'coating material' is not limited to application processes, such as paint, but may more broadly include materials that are bonded to the outside of the tubular structure. In one or more embodiments, a coating material having a plurality of different thicknesses may be provided outside of the different tubular structures in order to increase the outer diameter of the tubular structure while providing a plurality of different outer diameters. Such coatings may be used for other purposes besides increasing the diameter. For example, the cladding may include a thermal insulator for thermally insulating the fluid inside the tubular structure. As another example, the coating may comprise buoyancy material.

도 44

도 4 에는 하나 이상의 실시예에 따른, 적어도 2 개의, 도시된 실시예에서는 적어도 3 개의 관상 구조체가 상이한 외경을 갖춘, 복수 개의 관상 구조체로 이루어진 예시적인 접근법 또는 구성이 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 상기 도면은 스페이서 (110A) 와 복수 개의 관상 구조체 (106) 를 통과하는 도 1의 선 3/4/5 을 따라 취한 단면도이다.4 illustrates an exemplary approach or configuration of a plurality of tubular structures in which at least two, in the illustrated embodiment, at least three tubular structures have different outer diameters, according to one or more embodiments. As described above, the figure is a cross-sectional view taken along line 3/4/5 of FIG. 1 passing through the spacer 110A and the plurality of tubular structures 106.

도 3a 내지 도 3f 와 유사하게, 9 개의 관상 구조체가 3 X 3 의 사각형 어레이로 배치되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 중심 위치의 관상 구조체 (106E) 와 4 개의 모서리 위치의 4 개의 관상 구조체 (106A, 106C, 106G, 106l) 는 모두 제 1 외경을 갖추고 있다. 상측면 중앙 위치의 관상 구조체 (106B) 와 우측면 중앙 위치의 관상 구조체 (106F) 는 모두 제 2 외경을 갖추고 있다. 좌측면 중앙 위치의 관상 구조체 (106D) 와 하측면 중앙 위치의 관상 구조체 (106H) 는 모두 제 3 외경을 갖추고 있다. 도시된 바와 같이, 제 1 외경이 제 2 외경보다 작을 수도 있으며, 제 2 외경은 제 3 외경보다 작을 수도 있다. 필요한 경우, 하나 이상의 관상 구조체는 전술한 3 개의 직경과 상이한 또 다른 제 4 외경을 갖출 수도 있다.Similar to FIGS. 3A-3F, nine tubular structures are arranged in a rectangular array of 3 × 3. In this configuration, the tubular structure 106E in the center position and the four tubular structures 106A, 106C, 106G, and 106l in the four corner positions all have a first outer diameter. Both the tubular structure 106B at the upper side center position and the tubular structure 106F at the right side center position have a second outer diameter. Both the tubular structure 106D at the left side center position and the tubular structure 106H at the lower side center position have a third outer diameter. As shown, the first outer diameter may be smaller than the second outer diameter, and the second outer diameter may be smaller than the third outer diameter. If desired, the one or more tubular structures may have another fourth outer diameter that is different from the three diameters described above.

주된 해류를 나타내도록 화살표가 사용되고 있다. 좌측면의 직경이 보다 큰 관상 구조체 (106D) 가 상측면의 직경이 보다 작은 관상 구조체 (106B) 의 하류 및 반류에 위치한다. 마찬가지로, 하측면의 직경이 보다 큰 관상 구조체 (106H) 가 우측면의 직경이 보다 작은 관상 구조체 (106F) 의 하류 및 반류에 위치한다. 상류 관상 구조체의 평균 직경 (예를 들어, 106B, 106C, 106F) 이 반류의 하류 관상 구조체의 평균 직경 (예를 들어, 106D, 106H, 106G) 보다 작다.Arrows are used to indicate major currents. The tubular structure 106D having a larger diameter on the left side is located downstream and the reflux of the tubular structure 106B having a smaller diameter on the upper side. Similarly, the tubular structure 106H having a larger diameter on the lower side is located downstream and the reflux of the tubular structure 106F having a smaller diameter on the right side. The average diameter of the upstream tubular structure (eg 106B, 106C, 106F) is smaller than the average diameter of the downstream downstream tubular structure (eg 106D, 106H, 106G).

도 55

또한, 일부 관상 구조체 상에 와유기 진동 억제 장치가 마련되어 있는 서로 다른 직경을 갖춘 관상 구조체의 조합체를 사용할 수 있다. 도 5 에는 하나 이상의 실시예에 따른, 서로 다른 외경 외에도 일부 관상 구조체에 와유기 진동 억제 장치가 결합되어 있는 점을 제외하고는 도 4 의 접근법 또는 구성과 유사한 일 예의 접근법 또는 구성이 도시되어 있다.It is also possible to use combinations of tubular structures with different diameters, on which some vortex vibration suppressing devices are provided. FIG. 5 illustrates an example approach or configuration similar to the approach or configuration of FIG. 4, except that the vorticity vibration suppression device is coupled to some tubular structure in addition to different outer diameters, in accordance with one or more embodiments.

일 실시예에 있어서, 빗금이 그려진 원은 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체를 나타내며, 빗금이 그려지지 않은 원은 와유기 진동 억제 장치를 구비하지 않은 관상 구조체를 나타낸다.In one embodiment, the hatched circle represents the tubular structure with the vortex vibration suppression device, and the circle without hatched represents the tubular structure without the vortex vibration suppression device.

다른 실시예에 있어서, 빗금이 그려진 원은 와유기 진동 억제 장치를 구비하지 않은 관상 구조체를 나타내며, 빗금이 그려지지 않은 원은 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체를 나타낸다.In another embodiment, the hatched circle represents a tubular structure without a vortex vibration suppression device, and the circle without hatched represents a tubular structure with a vortex vibration suppression device.

상이한 외경 및 와유기 진동 억제 장치는 모두 진동 감소에 기여할 수도 있다. 일반적으로, 외경 변화가 클수록, 특정 실시에서의 진동을 충분히 감소시키기 위해 필요한 와유기 진동 억제 장치의 개수(9 개일 수도 있음)는 줄어든다. 마찬가지로, 와유기 진동 억제 장치의 개수가 증가할수록, 특정 실시에서의 진동을 충분히 감소시키기 위해 필요한 외경 변화도 줄어든다(변화가 없을 수도 있음).Different outer diameters and whisker vibration suppression devices may all contribute to vibration reduction. In general, the larger the change in outer diameter, the smaller the number (possibly nine) of the organic vibration suppression apparatus required to sufficiently reduce the vibration in a particular implementation. Similarly, as the number of vortex vibration suppressors increases, so does the change in the outer diameter necessary to sufficiently reduce the vibration in a particular implementation (may not be changed).

본 발명의 범위가 도 4 및 도 5 에 도시된 특정 구성으로만 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 개시된 바와 같은 장점을 갖는 다른 다양한 장치 또는 구성이 당업자에게는 분명하게 이해될 수 있을 것이다.The scope of the invention is not limited to only the specific configuration shown in FIGS. 4 and 5. Various other devices or configurations having the advantages as disclosed in the present invention will be apparent to those skilled in the art.

진동을 다루기 위한 또 다른 접근법으로서, 일차적으로 와유기 진동 억제를 목적으로 하는 것과는 달리, 완충 효과를 추가하며, 주파수 분리를 달성하고 또는 상이한 발산 주파수를 야기하는 것을 일차적인 목적으로 하는 장치 또는 구조체가 어레이 또는 다른 연관되거나 연결되어 있는 복수 개의 관상 구조체의 일부를 구성하거나 이와 연결될 수도 있음을 또한 고려할 수 있다. 이러한 구성은 전체 시스템의 진동 억제 효과를 증가시킬 수도 있다. 이러한 장치의 예에는, 나선형 축 방향 핀 (fin), 비나선형 축 방향 핀 및 원주 방향 핀이 포함된다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 핀 또는 다른 장치 또는 구조체는 가요성일 수도 있으며, 또는 완충 효과를 보다 더 제공하기 위하여 가요성 재료를 포함할 수도 있다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 해상 생물을 끌어당기는 피복재 (해상 생물을 억제하는 대신) 가 완충 효과를 증대시키도록 관상 구조물의 외측에 추가될 수도 있다.As another approach to dealing with vibration, an apparatus or structure with the primary purpose of adding a damping effect, achieving frequency separation, or causing different diverging frequencies, as opposed to primarily aiming at suppressing vortex vibration, It is also contemplated that an array or other portion of a plurality of tubular structures that are associated or connected may form or be connected to it. Such a configuration may increase the vibration suppression effect of the entire system. Examples of such devices include helical axial fins, non-helical axial fins and circumferential fins. In one or more embodiments, the pin or other device or structure may be flexible, or may include a flexible material to further provide a cushioning effect. In one or more embodiments, cladding that attracts marine organisms (instead of inhibiting marine organisms) may be added to the outside of the tubular structure to enhance the cushioning effect.

다른 실시예로서, 연관 또는 연결 관상 구조체의 조립 방법이 제공된다. 이 조립 방법은 우선 하나 이상의 스페이서가 연결되어 있는 구조적 지지부의 역할을 하는 관상 구조체를 설치하는 단계를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 3a 내지 도 3f 에 도시된 바와 같은 사각형 어레이에 있어서, 중심의 관상 구조체 (예를 들어, 구조체 (106E)) 가 우선 구조적 지지부의 길이 (예를 들어, 구조적 지지부의 복수 개의 섹션의 길이) 를 따라 하나 이상의 스페이서에 연결될 수도 있다. 이후, 다른 하나 이상의 관상 구조체가 개별적으로 나사 체결, 삽입 또는 그외 다른 방식으로 스페이서의 개구를 통하여 도입될 수도 있다. 관상 구조체는 개구를 통하여 도입되기 이전에 와유기 진동 억제 장치와 연결될 수도 있으며, 또는 도입된 이후에 와유기 진동 억제 장치와 연결될 수도 있다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 최종 조립체의 경우, 전체는 아니지만 일부의 관상 구조체가 와유기 진동 억제 장치와 연결된다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 최종 조립체의 경우, 다수의 관상 구조체가, 일부 경우에는 적어도 3 개의 관상 구조체가 서로 다른 외경을 가질 수도 있다.In another embodiment, a method of assembling an associative or connecting tubular structure is provided. This assembly method may also include the step of first installing a tubular structure that serves as a structural support to which one or more spacers are connected. For example, in a rectangular array as shown in FIGS. 3A-3F, the central tubular structure (eg, structure 106E) may first be a length of structural support (eg, a plurality of sections of the structural support). May be connected to one or more spacers along the length of). Thereafter, one or more other tubular structures may be introduced through the opening of the spacer individually, in a threaded, inserted or otherwise manner. The tubular structure may be connected with the vortexing vibration suppression device before being introduced through the opening or after the introduction of the tubular structure. In one or more embodiments, in the case of the final assembly, some, but not all, tubular structures are connected with the vortex vibration damping device. In one or more embodiments, for the final assembly, multiple tubular structures, and in some cases at least three tubular structures, may have different outer diameters.

또 다른 실시예로서, 연결 또는 연관 관상 구조체의 진동을 억제하기 위한 방법이 제공된다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 진동은 결합 또는 연관 어레이 또는 그룹의 일부 관상 구조체에만 연결되어 있는 와유기 진동 억제 장치에 의해 억제된다. 하나 이상의 실시예에 있어서, 복수 개의 외경 (예를 들어, 적어도 3 개의 서로 다른 외경) 을 갖춘 관상 구조물은 복수 개의 서로 다른 주파수로 진동할 수도 있다.In yet another embodiment, a method for suppressing vibration of a connecting or associated tubular structure is provided. In one or more embodiments, the vibration is suppressed by a vortex vibration suppression device that is connected only to some tubular structure of a coupling or associative array or group. In one or more embodiments, a tubular structure having a plurality of outer diameters (eg, at least three different outer diameters) may oscillate at a plurality of different frequencies.

도 6a 및 도 6b6A and 6B

도 6a 에는 실시 가능한 실시예에 따른 해상 시스템의 일 예가 도시되어 있다. 해상 시스템은 해양 표면 (104) 상의/내부의 부유식 액화 천연 가스 (FLNG) 설비 (602) 를 포함한다. FLNG 설비는 표면 구조체의 일 특정 예이다. 이러한 FLNG 설비는 천연 가스를 냉각하여 액화시킬 수도 있으며, 또는 선택적으로 LNG 를 가열하여 기화시킬 수도 있다. FLNG 설비 (602) 와 연결된 어레이 또는 그룹의 하나 이상의 관상 구조체가 해양으로부터 설비로 물을 운반하도록 사용될 수도 있다. 선택적으로, 라이저 어레이가 시추용 라이저 어레이, 생산용 라이저 어레이, TLP 텐던 등으로서 사용될 수도 있다.6A shows an example of a maritime system according to an embodiment. The marine system includes a floating liquefied natural gas (FLNG) facility 602 on / inside the marine surface 104. The FLNG facility is one particular example of a surface structure. Such a FLNG plant may liquefy by cooling natural gas, or optionally, LNG by heating. One or more tubular structures in an array or group connected with the FLNG facility 602 may be used to transport water from the ocean to the facility. Alternatively, riser arrays may be used as drilling riser arrays, production riser arrays, TLP tendons, and the like.

본 실시예에 있어서, 상기 해상 시스템 (600) 은 복수 개의 관상 구조체 또는 라이저 (606)(예를 들어, 9 개의 관상 구조체) 를 포함한다. 각각의 라이저는 제 1 단부와 제 2 단부를 구비한다. 제 1 단부는 FLNG 설비에 연결되어 있다. 제 2 단부는 일반적으로 해양으로 하방으로 돌출되지만, 해저에 도달할 필요는 없다. 일 예로서, 제 2 단부는 대략 130 m 내지 170 m 의 깊이까지 연장할 수도 있지만, 필수 조건은 아니다. 해류로 인해, 관상 구조체 (606) 가 대략 40°의 각도로 수직 방향으로부터 편향될 수도 있다 (도시하지 않음). 이러한 편향을 수용하기 위하여, 관상 구조체 (606) 가 스위블 조인트, 볼 조인트, 라이저 행거 또는 다른 선회 가능한 또는 힌지 운동 가능한 결합 수단과 연결될 수도 있다.In this embodiment, the maritime system 600 includes a plurality of tubular structures or risers 606 (eg, nine tubular structures). Each riser has a first end and a second end. The first end is connected to the FLNG facility. The second end generally projects downward into the ocean but does not need to reach the sea floor. As an example, the second end may extend to a depth of approximately 130 m to 170 m, but is not a requirement. Due to the current, the tubular structure 606 may be deflected from the vertical direction at an angle of approximately 40 ° (not shown). To accommodate this deflection, the tubular structure 606 may be connected with a swivel joint, ball joint, riser hanger or other pivotable or hingeable engagement means.

관상 구조체 (606) 는 복수 개의 가이드 슬리브 또는 스페이서 (601A, 610B, 610C) 와 물리적으로 연관되거나 함께 연결된다. 상기 스페이서에는 개구가 마련되어, 개구를 통하여 각각의 관상 구조체가 배치된다. 일 실시예에 있어서, 관상 구조체가 서로 충돌하는 것을 방지하기에 충분한 개수의 스페이서가 제공될 수도 있다. The tubular structure 606 is physically associated with or connected with a plurality of guide sleeves or spacers 601A, 610B, 610C. An opening is provided in the spacer, through which the respective tubular structure is disposed. In one embodiment, a sufficient number of spacers may be provided to prevent the tubular structures from colliding with each other.

일 실시예에 있어서, 일부 또는 전체 관상 구조체 (606) 가 물 흡입 라이저로서 소용될 수도 있다. 물 흡입 라이저는 소정 깊이에서부터 냉각수 (640) 를 흡입하여 흡입 냉각수를 FLNG 설비로 상방으로 운반할 수도 있다. 상기 냉각수는 천연 가스를 냉각시켜 액화시키는 것을 돕도록 FLNG 설비의 열 교환기로 주입될 수도 있다. 열 교환기의 유출구에서 나온 가열된 상태의 해양수는 해양 표면으로 다시 방출될 수도 있으며, 또는 선택적으로 다른 라이저 또는 라이저 세트를 이용하여 소정 깊이로 운반될 수도 있다.In one embodiment, some or all of the tubular structure 606 may serve as a water intake riser. The water suction riser may suck the cooling water 640 from a predetermined depth and carry the suction cooling water upwards to the FLNG facility. The cooling water may be injected into the heat exchanger of the FLNG plant to help cool and liquefy the natural gas. The heated ocean water from the outlet of the heat exchanger may be discharged back to the ocean surface, or optionally delivered to a predetermined depth using another riser or riser set.

필요한 경우, 각각의 관상 구조체 (606) 의 저부에 필터가 선택적으로 연결될 수도 있다. 상기 필터는 토양, 해상 생물체 (예를 들어, 해초, 조류, 물고기 등) 등이 관상 구조체에 들어가는 것을 방지하는 역할을 할 수도 있다. 시간이 경과 함에 따라 필터가 막힐 수도 있다. 이러한 필터는 그러나, 세정이 비교적 어려운 편이다. 예를 들어, 필터를 세정할 수 있도록 어레이로부터 하나 이상의 관상 구조체 (606) 를 제거하는 것은 비용이 많이 들며, 노동 집약적이면서 및/또는 시간이 많이 드는 작업이다. 하나 이상의 실시예에 있어서는, 필터가 막힐 때마다 매번 관상 구조체를 제거하는 대신, 어레이 또는 그룹이 과잉 물 흡입 관상 구조체 (라이저) 를 포함함으로써 상기 과잉 물 흡입 관상 구조체가 일부 필터의 막힘 현상이 발생한 후에도 적절한 양의 물을 흡입하도록 할 수도 있다. 일 태양에 있어서, 관상 구조체는 그 필터가 막힐 때까지 사용될 수도 있으며, 이후, 해당 라인으로부터 제거될 수도 있으며, 깨끗한 필터를 구비한 새로운 관상 구조체가 새롭게 라인 상에 장착될 수도 있다. 다른 태양에 있어서, 와유기 진동 억제 장치를 구비한 관상 구조체의 경우, 일차적으로 와유기 진동의 억제를 위해 사용되긴 하지만 물을 흡입하도록 사용되지는 않을 수도 있으며 이 경우 필터를 구비하지 않을 수도 있는 반면, 와유기 진동 억제 장치를 구비하지 않은 텅 빈 관상 구조체의 경우 필터를 구비할 수도 있으며, 따라서 물 흡입용으로 사용될 수도 있다. 상기 텅 빈 관상 구조체는 필터가 막힌 경우 복구가 보다 용이한 편이다.If desired, a filter may optionally be connected to the bottom of each tubular structure 606. The filter may serve to prevent soil, marine organisms (eg, seaweed, algae, fish, etc.) from entering the tubular structure. Over time, the filter may become clogged. Such filters, however, are relatively difficult to clean. For example, removing one or more tubular structures 606 from the array so that the filter can be cleaned is a costly, labor intensive and / or time consuming task. In one or more embodiments, instead of removing the tubular structure each time a filter is clogged, the array or group includes an excess water intake tubular structure (riser) so that the excess water intake tubular structure may be blocked after some filter clogging occurs. You can also inhale the appropriate amount of water. In one aspect, the tubular structure may be used until the filter is clogged, after which it may be removed from the line and a new tubular structure with a clean filter may be newly mounted on the line. In another aspect, a tubular structure with a vorticity vibration suppression device is primarily used to suppress vorticity vibrations but may not be used to inhale water, in which case it may not have a filter. In the case of an empty tubular structure which is not equipped with a vortex vibration damping device, a filter may be provided, and thus may be used for water suction. The empty tubular structure is easier to recover if the filter is clogged.

도 6b 에는 하나의 특정 실시예에 따른, 9 개의 관상 구조체 (라이저) 가 3 X 3 의 사각형 어레이로 배열되어 있는 일 예의 접근법 또는 구성이 도시되어 있다. 상기 도면은 복수 개의 관상 구조체 (606) 를 통과하는 도 6a 의 선 6B 를 따라 취한 단면도이다. 6B shows an example approach or configuration in which nine tubular structures (risers) are arranged in a rectangular array of 3 × 3, according to one particular embodiment. The figure is a cross-sectional view taken along line 6B of FIG. 6A passing through a plurality of tubular structures 606.

상기 어레이는 둘레부를 따라 배열된 8 개의 관상 구조체와 중심 위치의 하나의 라이저로 구성되어 있다. 상기 둘레부를 따라 배열된 8 개의 관상 구조체는 FLNG 설비에 냉각수를 제공하기 위한 물 흡입 라이저의 역할을 할 수도 있다. 상기 중심 위치의 관상 구조체는 스페이서용 구조적 지지 구조체 (라이저) 의 역할을 할 수도 있다. 상기 중심 위치의 라이저는 표면으로 물을 운반하는 기능을 수행할 수도 있으며 또는 수행하지 않을 수도 있다 (즉, 물 흡입 라이저의 역할을 수행할 수도 또는 수행하지 않을 수도 있다).The array consists of eight tubular structures arranged along the perimeter and one riser in the central position. The eight tubular structures arranged along the circumference may serve as water intake risers for providing cooling water to the FLNG plant. The tubular structure in the central position may serve as a structural support structure (riser) for the spacer. The centralized riser may or may not perform the function of transporting water to the surface (ie, may or may not serve as a water intake riser).

일 특정 실시예에 있어서, 상기 둘레부를 따라 배열된 8 개의 관상 구조체는 외경이 대략 42 inch 일 수도 있으며 벽 두께가 대략 1 inch 일 수도 있는 반면, 상기 중심 위치의 구조적 관상 구조체는 외경이 대략 24 inch 일 수도 있으며 두께가 대략 0.75 inch 일 수도 있다. 상기 둘레부를 따라 배치된 8 개의 관상 구조체는 대략 하나의 외경에 맞먹는 간격 또는 대략 42 inch 의 간격으로 등간격으로 이격 배치될 수도 있다. FLNG 설비 (602) 에 충분한 양의 냉각수를 제공하기 위하여, 일 실시예에 있어서, 각각의 관상 구조체가 한번에 작동될 필요는 없을 수도 있다. 따라서, 하나 이상의 관상 구조체는 과잉 물 흡입 라이저로서의 역할을 수행할 수도 있다.In one particular embodiment, the eight tubular structures arranged along the circumference may be approximately 42 inches in outer diameter and approximately 1 inch in wall thickness, while the structural tubular structures in the central position are approximately 24 inches in outer diameter. It may be about 0.75 inch thick. The eight tubular structures disposed along the circumference may be spaced at equal intervals at approximately one outer diameter or approximately 42 inches apart. In order to provide a sufficient amount of cooling water for the FLNG facility 602, in one embodiment, each tubular structure may not need to be operated at one time. Thus, one or more tubular structures may serve as excess water intake risers.

일 예의 접근법 또는 구성에 있어서, 3 X 3 의 사각형 어레이의 모두 4 개의 모서리 위치의 관상 구조체에만 와유기 진동 억제 장치가 마련될 수도 있다. 선택적으로, 본 명세서에 개시된 다른 장치 또는 구성이 선택적으로 사용될 수도 있다.In one example approach or configuration, the vortex organic vibration suppression device may be provided only in the tubular structure in all four corner positions of a 3 × 3 square array. Optionally, other devices or configurations disclosed herein may optionally be used.

예 1Example 1

나선형 스트레이크를 구비한 그리고 구비하지 않은 축소형의 3 X 3 의 라이저 어레이 모델에 대하여 탱크 시험을 수행하였다. 나선형 스트레이크가 포함된 경우 이들 나선형 스트레이크는 어레이의 4 개의 모서리 라이저에만 제공하였다. 이러한 구성은 도 3a 에 도시된 구성과 유사하다. 시험 값 및 시험 결과 값이 아래의 표 1 에 요약되어 있다.Tank tests were performed on a scaled down 3 × 3 riser model with and without helical strike. These spiral strikes were provided only to the four corner risers of the array when spiral strikes were included. This configuration is similar to the configuration shown in FIG. 3A. Test values and test result values are summarized in Table 1 below.

수온
(F)Water temperature
(F) 시험 설명Exam description 속도 범위
(ft/sec)Speed range
(ft / sec) 최대 rms A/DMax rms A / D 6161 텅 빈 파이프 번들
(3개의 스페이서를 구비한 9개의 파이프), 0°방향Hollow Pipe Bundle
(9 pipes with 3 spacers), 0 ° direction 0.2-3.20.2-3.2 0.6020.602 7878 4개의 모서리 라이저 상의 스트레이크(0.2D 높이),
0°방향Strike on 4 corner risers (0.2D height),
0 ° direction 0.2-3.60.2-3.6 0.0590.059 7979 4개의 모서리 라이저 상의 스트레이크(0.2D 높이),
22.5°방향Strike on 4 corner risers (0.2D height),
22.5 ° direction 0.2-3.60.2-3.6 0.0080.008 8282 4개의 모서리 라이저 상의 스트레이크(0.2D 높이),
45°방향Strike on 4 corner risers (0.2D height),
45 ° direction 0.2-3.60.2-3.6 0.0080.008

서로 다른 수온에서 시험하였다. 속도 범위는 유속을 나타낸다. 최대 rms A/D 는 시험 속도 범위에서의 최대 운동량 (오차를 제곱해서 평균한 값의 제곱근 (root-mean-square) 의 값) 을 나타내며 진동을 측정한 값이다. 최대 rms A/D 가 작을수록, 라이저 상의 진동량도 작아진다. 이러한 결과 값은 9 개의 라이저 어레이의 4 개의 모서리 라이저에만 나선형 스트레이크를 제공하여도 상당한 와유기 진동 감소를 달성하기에 충분하다는 것을 나타낸다.Tests at different water temperatures. The speed range represents the flow rate. The maximum rms A / D is the maximum momentum in the test speed range (the root-mean-square of the mean squared error) and is the vibration measurement. The smaller the maximum rms A / D, the smaller the amount of vibration on the riser. These results indicate that even if only four corner risers of the nine riser arrays provide a helical strike, it is sufficient to achieve a significant eddy vibration reduction.

본 발명의 영역이 공지된 바와 같은 특정한 수준의 와유기 진동 억제 또는 완충 효과를 달성하기 위한 용도로만 제한되는 것은 아니다. 특정 실시에 적절한 와유기 진동 억제 또는 완충 수준은 일 실시로부터 다른 실시에 이르기까지 광범위하게 변할 수도 있다. 이것은, 부분적으로는, 해양 유속, 관상 구조체의 길이 및 구성 재료의 변화, 보수적 설계 정도 등에 기인할 수도 있다. The scope of the present invention is not limited to the use for achieving a specific level of vortex vibration suppression or buffering effect as is known. Vortex vibration suppression or dampening levels suitable for a particular implementation may vary widely from one implementation to another. This may be due, in part, to ocean flow rates, changes in length and constituent material of the tubular structure, degree of conservative design, and the like.

전술한 설명 내용에 있어서는, 설명의 편의를 위해, 실시예의 철저한 이해를 돕기 위하여 다수의 특정한 세부 사항이 설명되어 있다. 그러나, 당업자라면 이러한 특정한 세부 사항 중 일부를 생략하여도 하나 이상의 다른 실시예가 이루어질 수도 있음을 분명하게 알 수 있을 것이다. 전술한 특정 실시예는 본 발명을 제한하고자 하는 의도로 제공된 것이 아니라 단지 본 발명을 예시하기 위해 주어진 것이다. 본 발명의 영역은 전술한 특정 예에 의해 결정되는 것이 아니라, 이하의 특허청구범위에 의해서만 결정된다. 또 다른 예로서, 널리 알려진 구조체, 장치 및 작동과 관련하여 명확한 이해를 돕기 위하여 세부 사항 없이 블럭도의 형태로 도시되어 있다. 적절한 경우에 한하여, 전체 도면에 걸쳐 선택적으로 유사한 특징을 나타낼 수도 있는 대응하는 또는 유사한 구성 요소를 지시하기 위해 도면 부호 또는 도면 부호의 끝 부분이 반복 기재되어 있다.In the foregoing description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the embodiments. However, it will be apparent to one skilled in the art that one or more other embodiments may be made without omitting some of these specific details. The specific embodiments described above are not intended to limit the present invention but are merely given to illustrate the present invention. The scope of the invention is not to be determined by the specific examples described above, but only by the claims below. As another example, shown in block diagram form without detail, to aid a clear understanding of well-known structures, devices, and operations. Where appropriate, reference numerals or end of reference numerals are repeated to indicate corresponding or similar components that may optionally exhibit similar features throughout the figures.

예시적인 Illustrative 실시예Example

일 실시예에 있어서, 유동 유체 환경 하의 구조체 어레이를 포함하는 시스템이 개시되어 있다. 상기 어레이는 적어도 3 개의 구조체와, 이들 구조체 중 적어도 2 개에 와유기 진동 억제 장치를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 구조체 어레이는 소정 수역 내에 마련되어 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 구조체의 적어도 하나의 단부는 부유식 선박에 연결되어 있다. 일부 실시예에 있어서, 와유기 진동 억제 장치가 구조체 중 20 % 내지 80 % 에 설치되어 있다. 일부 실시예에 있어서, 와유기 진동 억제 장치는 구조체 중 30 % 내지 60 % 에 설치되어 있다. 일부 실시예에 있어서, 구조체는 구조체의 길이를 따라 복수 개의 위치에서 서로 결합되어 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어레이는 적어도 하나의 내부 구조체와, 상기 내부 구조체를 중심으로 둘레부를 형성하는 복수 개의 외부 구조체를 포함하며, 상기 와유기 진동 억제 장치는 외부 구조체 중 40 % 내지 65 % 에 설치된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 유동 유체 환경은 주된 수류 방향을 포함하며, 제일 먼저 주된 수류와 맞닥뜨리는 어레이의 구조체는 적어도 하나의 와유기 진동 억제 장치를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 시스템은 또한, 스트레이크 및 페어링으로부터 선택되는 와유기 진동 억제 장치를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 와유기 진동 억제 장치는 적어도 2 개의 서로 다른 유형의 장치를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어레이는 제 1 구조체를 포함하며, 이 제 1 구조체의 직경이 제 2 구조체의 직경보다 적어도 20 % 더 크다. 일부 실시예에 있어서, 유동 유체 환경은 주된 수류 방향을 포함하며, 제일 먼저 주된 수류와 맞닥뜨리는 어레이의 구조체의 직경이 어레이의 다른 구조체보다 직경이 적어도 15 % 작다. 일부 실시예에 있어서, 상기 어레이는 적어도 6 개의 구조체를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 구조체는 관상체를 포함하며, 각각의 관상체에는 유체 이송을 위한 개구가 전체적으로 관통 형성되어 있다. In one embodiment, a system is disclosed that includes an array of structures under a flow fluid environment. The array includes at least three structures and a vortexing vibration suppression device in at least two of these structures. In some embodiments, the array of structures is provided within a predetermined body of water. In some embodiments, at least one end of the structure is connected to a floating vessel. In some embodiments, the vorticity vibration suppression device is installed in 20% to 80% of the structure. In some embodiments, the vortex vibration suppression device is installed in 30% to 60% of the structure. In some embodiments, the structures are joined to each other at a plurality of locations along the length of the structure. In some embodiments, the array includes at least one internal structure and a plurality of external structures that form a periphery about the internal structure, wherein the vorticity vibration suppression device comprises between 40% and 65% of the external structure. Is installed. In some embodiments, the flow fluid environment includes a primary direction of water flow and the first structure of the array that encounters the primary stream of water includes at least one vortex vibration suppression device. In some embodiments, the system also includes a vortexing vibration suppression device selected from strike and pairing. In some embodiments, the vortexing vibration suppression device comprises at least two different types of devices. In some embodiments, the array comprises a first structure, wherein the diameter of the first structure is at least 20% greater than the diameter of the second structure. In some embodiments, the flow fluid environment includes a predominant water flow direction, wherein the diameter of the structure of the array that first encounters the main water flow is at least 15% smaller in diameter than other structures in the array. In some embodiments, the array includes at least six structures. In some embodiments, the structure comprises a tubular body, each tubular body having an overall through opening for fluid transfer.

일 실시예에 있어서, 구조체 어레이의 와유기 진동을 억제하기 위한 방법으로서, 상기 구조체 중 10 % 내지 90 % 에 와유기 진동 억제 장치를 설치하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 일부 실시예에 있어서, 상기 방법은 또한, 복수 개의 구조체를 서로 연결시키는 단계를 포함한다. 일부 실시예에 있어서, 상기 방법은 또한, 제 1 구조체의 직경이 제 2 구조체의 직경보다 적어도 30 % 더 커지도록 적어도 하나의 구조체의 직경을 변경하는 단계를 포함한다.In one embodiment, a method is provided for suppressing vortexing vibrations of an array of structures, the method comprising installing a vortexing vibration suppression device in 10% to 90% of said structures. In some embodiments, the method also includes connecting the plurality of structures to each other. In some embodiments, the method also includes changing the diameter of the at least one structure such that the diameter of the first structure is at least 30% larger than the diameter of the second structure.

전술한 본 발명의 명세서에 전체에 걸쳐 "일 실시예", "실시예" 또는 "하나 이상의 실시예" 는 예를 들어, 본 발명의 실시에 포함될 수도 있는 특정한 특징을 의미하는 것임을 또한 이해하여야 한다. 마찬가지로, 전술한 설명 내용에 있어서, 다양한 특징이 때때로 개시 내용을 합리화하며 다양한 본 발명의 태양의 이해를 돕기 위한 목적으로 단일 실시예, 도면 또는 그 설명 내용에서 함께 조합되어 있음을 이해하여야 한다. 그러나, 개시된 방법이 본 발명이 각각의 청구항에 명백하게 인용된 바 이상의 특징을 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다. 대신, 이하의 특허청구범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 태양은 개시된 단일 실시예에서 설명되고 있는 모든 특징들 미만의 특징을 포함하는 것으로 이해될 수도 있다. 예를 들어, 특정하게 규정되어 있거나 청구되어 있지 않은 한, 도면에 도시된 부유식 구조체 또는 부유식 액화 가스 설비가 본 발명의 일부를 구성하는 것으로 의도되는 것은 아니다. 따라서, 상세한 설명에 후속하는 이하의 특허청구범위는 상기 상세한 설명에 명백하게 인용되고 있으며, 각각의 청구항이 독립적으로 본 발명의 별개의 실시예로서 이해되어야 한다. It is also to be understood that "an embodiment", "an embodiment" or "one or more embodiments" throughout the specification of the invention described above is intended to mean certain features that may be included, for example, in the practice of the invention. . Likewise, in the foregoing description, it should be understood that various features are sometimes combined together in a single embodiment, in the drawings, or in the description for the purpose of streamlining the disclosure and aiding in understanding the various aspects of the invention. However, the disclosed method should not be construed as reflecting the intention that the present invention requires more features than are expressly recited in each claim. Instead, as the following claims reflect, inventive aspects may be understood to include features less than all features described in a single disclosed embodiment. For example, unless specifically defined or claimed, the floating structures or floating liquefied gas installations shown in the figures are not intended to constitute part of the present invention. Accordingly, the following claims following the detailed description are hereby expressly incorporated into this detailed description, with each claim standing on its own as a separate embodiment of the invention.

100 : 해상 시스템 102 : 표면 구조체
104 : 수면 106 : 관상 구조체
108 : 해저 110A, 110B: 스페이서
112 : 수류100: sea system 102: surface structure
104: sleep 106: tubular structure
108: seabed 110A, 110B: spacer
112: water flow

Claims

적어도 3 개의 구조체를 포함하는, 유동 유체 환경 하의 구조체 어레이; 및
상기 구조체 중 적어도 2 개에 와유기 진동 억제 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.A structure array under a flow fluid environment, the structure array comprising at least three structures; And
And at least two of said structures comprise a vortexing vibration suppression device.

제 1 항에 있어서,
상기 구조체 어레이는 일 수역 내에 있는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 1,
And the array of structures is in one body of water.

제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 구조체의 적어도 일 단부는 부유식 선박에 연결되는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to claim 1 or 2,
At least one end of the structure is connected to a floating vessel.

제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와유기 진동 억제 장치는 구조체 중 20 % 내지 80 % 에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 3,
The vortexing vibration suppression device is installed in 20% to 80% of the structure.

제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와유기 진동 억제 장치는 구조체 중 30 % 내지 60 % 에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 4,
The vortexing vibration suppression device is installed in 30% to 60% of the structure.

제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구조체는 구조체의 길이를 따라 복수 개의 위치에서 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 시스템.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
And the structures are coupled to each other at a plurality of locations along the length of the structure.

제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이는 적어도 하나의 내부 구조체와, 이 내부 구조체를 중심으로 둘레부를 형성하는 복수 개의 외부 구조체를 포함하며,
상기 와유기 진동 억제 장치는 외부 구조체 중 40 % 내지 65 % 에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 6,
The array comprises at least one inner structure and a plurality of outer structures forming a perimeter about the inner structure,
The whisker vibration suppressor is installed in 40% to 65% of the outer structure.

제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동 유체 환경은 주된 수류 방향을 포함하며,
상기 주된 수류와 제일 먼저 맞닥뜨리는 상기 어레이의 구조체는 적어도 하나의 와유기 진동 억제 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 7,
The flow fluid environment comprises a predominant water flow direction,
The structure of the array that first encounters the main stream of water comprises at least one vortex vibration suppression device.

제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와유기 진동 억제 장치는 스트레이크 및 페어링으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 8,
And the vortexing vibration suppression device is selected from strike and pairing.

제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 와유기 진동 억제 장치는 적어도 2 개의 서로 다른 유형의 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 9,
And the vortexing vibration suppression device comprises at least two different types of devices.

제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이는 제 1 구조체의 직경이 제 2 구조체의 직경보다 적어도 20 % 더 큰 제 1 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 9,
And the array comprises a first structure wherein the diameter of the first structure is at least 20% greater than the diameter of the second structure.

제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동 유체 환경은 주된 수류 방향을 포함하며,
상기 주된 수류와 제일 먼저 맞닥뜨리는 상기 어레이의 구조체의 직경은 어레이의 다른 구조체 보다 적어도 15 % 더 작은 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 11,
The flow fluid environment comprises a predominant water flow direction,
And wherein the diameter of the structure of the array that first encounters the main stream is at least 15% smaller than other structures of the array.

제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 어레이는 적어도 6 개의 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 12,
And the array comprises at least six structures.

제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구조체는, 각각 전체적으로 유체 이송을 위한 개구가 마련되어 있는 관상체를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.The method according to any one of claims 1 to 13,
Said structures each comprising a tubular body provided with openings for fluid transfer as a whole.

구조체 어레이의 와유기 진동을 억제하기 위한 방법으로서,
상기 구조체 중 10 % 내지 90 % 에 와유기 진동 억제 장치를 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체 어레이의 와유기 진동을 억제하기 위한 방법.A method for suppressing eddy vibration of a structure array,
Installing a vortexing vibration suppression device in the 10% to 90% of the structures.

제 15 항에 있어서,
복수 개의 구조체를 서로 연결하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체 어레이의 와유기 진동을 억제하기 위한 방법.The method of claim 15,
Coupling a plurality of structures to each other.

제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
제 1 구조체의 직경이 제 2 구조체의 직경보다 적어도 30 % 더 크도록 상기 구조체 중 적어도 하나의 직경을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조체 어레이의 와유기 진동을 억제하기 위한 방법.The method according to claim 15 or 16,
Changing the diameter of at least one of the structures such that the diameter of the first structure is at least 30% greater than the diameter of the second structure.

적어도 3 개의 구조체를 포함하며, 상기 구조체가 구조체의 길이를 따라 복수 개의 위치에서 서로 결합되어 있는, 유동 유체 환경 하의 구조체 어레이; 및
상기 구조체 중 적어도 2 개에 와유기 진동 억제 장치를 포함하며,
상기 구조체 중 적어도 하나에는 와유기 진동 억제 장치가 마련되지 않는 것을 특징으로 하는 시스템.A structure array under a flow fluid environment, the structure array comprising at least three structures, the structures being coupled to each other at a plurality of locations along the length of the structure; And
At least two of said structures include a vortexing vibration suppression device,
At least one of the structures is not provided with a vortex vibration suppressing device.

제 18 항에 있어서,
상기 와유기 진동 억제 장치는 구조체 중 20 % 내지 90 % 에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 18,
The vortexing vibration suppression device is installed in 20% to 90% of the structure.

제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
상기 와유기 진동 억제 장치는 구조체 중 40 % 내지 70 % 에 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템.The method of claim 18 or 19,
The whisker vibration suppressor is installed in 40% to 70% of the structure.