NO20130621A1 - Vibrasjonsdemper med viskoelastisk materiale - Google Patents

Abstract

En vibrasjonsdemper som innbefatter en første stang som omfatter et første endeparti for montering og et første perifert endeparti, hvori det første perifere endepartiet vil være omfattet av en avstemt masse, og den andre stangen vil være konfigurert til å vibrere i overensstemmelse med en vibrasjonsfrekvens for en konstruksjon som støtter den første stangen ved det første endepartiet for montering, en andre stang omfattende et andre endeparti for montering og et andre perifert endeparti, hvori det andre perifere endepartiet vil være omfattet av en ring som er plassert rundt den første stangen, og et viskoelastisk materiale som er plassert mellom den første stangen og ringen, hvori det viskoelastiske materialet vil være konfigurert til å dempe vibrasjonsenergien ettersom den første stangen vibrerer mot ringen helt til det viskoelastiske materialet blir sammenpresset mellom den første stangen og ringen under støtets forløp.

Description

KRYSSREFERANSE TIL RELATERT SØKNAD

[0001]Denne søknaden krever prioritet til U.S. ikke-provisoriske patentsøknad nr. 12/91 7,456, med tittelen "Hamrende Avstemt Massedemper med Viskoelastisk Materiale", innlevert 1. november 2010, som i sin helhet her er innlemmet som referanse.

BAKGRUNN

[0002]Dette avsnittet har til hensikt å introdusere leseren med ulike aspekter ved teknikken som vil kunne være relatert til ulike aspekter ved den foreliggende oppfinnelsen, som vil være beskrevet og/eller hevdet nedenfor. Det antas at denne diskusjonen vil være til hjelp for å tilveiebringe bakgrunnsinformasjon for leseren, for å legge til rette for en bedre forståelse av de ulike aspektene ved den foreliggende oppfinnelsen. Følgelig bør det bli forstått at disse erklæringene skal bli lest i lys av dette, og ikke som innrømmelse av tidligere teknikk.

[0003]Mange typer rør, slik som rør brukt i systemer for undervanns rørover-ganger, vil kunne bli utsatt for fluidstrømmen på tvers av overflatene deres (både innvendige og utvendige). Fluidstrømmen vil kunne føre til vibrasjoner i røret, slik som vibrasjoner indusert av vortekser. Over tid vil vibrasjonen kunne føre til skade og/eller feil på røret.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0004]Ulike særtrekk, aspekter og fordeler ved den foreliggende oppfinnelsen vil bli bedre forstått når de følgende detaljerte beskrivelsene blir lest med henvisning til de vedlagte figurene, der like karakterer representerer like deler for alle figurene, hvori:

[0005]FIG. 1 er et skjematisk diagram av en utførelsesform av et ekstraksjons-system for undervanns ressurser med et overgangssystem som bruker et viskoelastisk avstemt massedempersystem;

[0006]FIG. 2 er et riss i tverrsnitt av et hoved overgangsrør i overgangssystemet, tatt langs linje 2 - 2 i FIG. 1, som illustrerer vortekser som induserer vibrasjon;

[0007]FIG. 3 er et diagram til eksempel på energistørrelse versus overgangssystemet i FIG. 1 uten et viskoelastisk avstemt massedempersystem;

[0008]FIG. 4 er et riss i perspektiv av en utførelsesform av et viskoelastisk avstemt massedempersystem;

[0009]FIG. 5 er et tverrsnitt av et riss fra siden av en utførelsesform av det viskoelastiske avstemte massedempersystemet i FIG. 4;

[0010]FIG. 6 er et tverrsnitt av et riss fra siden av en utførelsesform av et viskoelastisk avstemt massedempersystem;

[0011]FIG. 7 er et tverrsnitt av et riss fra siden av en utførelsesform av et viskoelastisk avstemt massedempersystem;

[0012]FIG. 8 er et tverrsnitt av et frontalt riss av en utførelsesform av et viskoelastisk avstemt massedempersystem som illustrerer mulig bevegelse av en L-formet stang;

[0013]FIG. 9 er et tverrsnitt av et frontalt riss av en utførelsesform av et viskoelastisk avstemt massedempersystem, som illustrerer bevegelse av en L - formet stang;

[0014]FIG. 10 er et tverrsnitt av et frontalt riss av en utførelsesform av et viskoelastisk avstemt massedempersystem, som illustrerer bevegelse av en L - formet stang; og

[0015]FIG. 11 er et riss i tverrsnitt av en utførelsesform av et viskoelastisk materiale som har flere lag.

DETALJERT BESKRIVELSE AV SPESIFIKKE UTFØRELSESFORM ER

[0016]Én eller flere spesifikke utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen vil bli beskrevet nedenfor. Disse beskrevne utførelsesformene vil kun være til eksempel for den foreliggende oppfinnelsen. I et forsøk på å tilveiebringe en konsis beskrivelse av disse forbilledlige utførelsesformene vil det i tillegg kunne hende at alle særtrekk ved en reell implementering ikke vil bli beskrevet i spesi-fikasjonen. Det bør erkjennes at i utviklingen av en hvilken som helst slik reell implementering, slik som i et hvilket som helst teknisk prosjekt eller et design-prosjekt, vil det måtte gjøres mange implementeringsspesifikke avgjørelser for å oppnå utviklerens spesifikke mål, slik som overensstemmelse med systemrelaterte og forretningsrelaterte begrensninger, som vil kunne variere fra en implementering til en annen. Dessuten bør det erkjennes at en slik utviklingsinnsats vil kunne være kompleks og tidkrevende, men vil ikke desto mindre være et rutineforetak ved ut- forming, fabrikkering og fremstilling for de med alminnelig kunnskap som vil ha en fordel av denne beskrivelsen.

[0017]Visse forbilledlige utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen innbefatter systemer og fremgangsmåter for å dempe vibrasjonen i seksjoner av røret, slik som rør brukt i systemer for undervanns røroverganger. Spesielt vil de viste utførelsesformene innbefatte bruken av viskoelastisk materiale i kombinasjon med en avstemt massedemper. Mer spesifikt vil den avstemte massedemperen, i visse utførelsesformer, kunne innbefatte en første stang som har en avstemt masse, hvori den første stangen vil være koblet til og vibrere med røret. Den avstemte massedemperen vil også kunne innbefatte en sikret stang som har en avgrenset anordning (for eksempel et ringparti) som har blitt plassert rundt et segment av den første stangen. Videre vil et viskoelastisk materiale kunne plas-seres på segmentet til den første stangen og/eller den avgrensede anordningen til den andre stangen. Ettersom røret vibrerer vil den første stangen med den avstemte massen vibrere innenfor den avgrensede anordningen. Ettersom den første og andre stangen kommer i kontakt med hverandre i form av sammenstøt, vil det viskoelastiske materialet absorbere vibrasjonsenergien og dermed dempe vibrasjonen i røret.

[0018]FIG. 1 er et skjematisk diagram av en utførelsesform av et ekstraksjons-system for undervanns ressurser 10. Ekstraksjonssystemet for undervanns ressurser 10 vil kunne brukes til å utvinne olje, naturgass og andre naturressurser fra en brønn 12, som befinner seg på en havbunn 14, til et ekstraksjonspunkt på en over-flateplassering 16 (foreksempel en prosesseringsfasilitet på land, en offshore rigg eller et hvilket som helst annet ekstraksjonspunkt). Ekstraksjonssystemet for undervanns ressurser 10 vil også kunne brukes for å injisere fluider, slik som kjemikalier, damp og så videre, inn i brønnen 12. Disse injiserte fluidene vil kunne hjelpe ekstraksjonen av ressurser fra brønnen 12. Ekstraksjonssystemet for undervanns ressurser 10 vil, i visse utførelsesformer, kunne innbefatte et overgangssystem 18 med et vibrasjonsdempende system 19. Overgangssystemet 18 vil være koblet til et ventiltre 20 til brønnen 12 og et manifold 22 gjennom overgangssystemet 18. Fra manifolden 22 vil oljen, naturgassen eller de andre ressursene kunne transporteres til overflateplasseringen 16 via strømledninger for eksport 24.

[0019]Slik som illustrert, vil overgangssystemet 18 kunne innbefatte en rekke med rør som er spesifikt konfigurert for å koble ventiltreet 20 til manifolden 22. For eksempel vil overgangssystemet 18 kunne innbefatte et første vertikalt rør 26 som generelt strekker seg oppover fra ventiltreet 20, et første horisontalt rør 28 som generelt strekker seg horisontalt fra det første vertikale røret 26 mot manifolden 22 og et andre vertikalt rør 30 som generelt strekker seg nedover fra det første horisontale røret 28 mot havbunnen 14. Således vil disse tre rørene 26, 28, 30 generelt danne en første u-formet rørformasjon 32. I tillegg vil overgangssystemet 18 kunne innbefatte et tredje vertikalt rør 34 som generelt strekker seg oppover fra manifolden 22, og et andre horisontalt rør 36 som generelt strekker seg horisontalt fra det tredje vertikale røret 34 mot ventiltreet 20, og et fjerde vertikalt rør 38 som generelt strekker seg nedover fra det andre horisontale røret 36 mot havbun nen 14. Således vil disse tre rørene 34, 36, 38 generelt danne en andre u-formet rørformasjon 40. I tillegg vil overgangssystemet 18 kunne innbefatte et hoved overgangsrør 42 som generelt strekker seg horisontalt fra bunnen av det andre vertikale røret 30 nær ventiltreet 20, til bunnen av det fjerde vertikale røret 38 nær manifolden 22.

[0020]Overgangssystemet 18 vil også kunne innbefatte flere koblingsenheter for å koble rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 til ventiltreet 20, manifolden 22 og til hverandre. For eksempel vil overgangssystemet 18 kunne innbefatte flere 90 - graders vinkler 44 mellom tilgrensende rør 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42. I tillegg vil overgangssystemet 18 kunne innbefatte trykkoblingsenheter 46 på hver ende av overgangssystemet 18 for tilkobling til ventiltreet 20 og manifolden 22. For eksempel vil en trykkoblingsenhet 46 kunne koble det første vertikale røret 26 til ventiltreet 20 og en andre trykkoblingsenhet 46 vil kunne koble det tredje vertikale røret 34 til manifolden 22.

[0021]De spesifikke størrelsene, konfigurasjonene og egenskapene til rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 i overgangssystemet 18, vil kunne variere mellom spesifikke implementeringer. Vanlige utvendige diametre for rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 vil imidlertid kunne falle innenfor et område på omtrent 4,5 tommer til 10,75 tommer (for eksempel nominelle rørstørrelser på omtrent 4 tommer til 10 tommer). Eksempelvis vil de utvendige diametrene til rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 kunne være 4,5 tommer, 6,625 tommer, 8,625 tommer, 10,75 tommer og så videre. I andre utførelsesformer vil imidlertid de utvendige diametrane til rør-ene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 kunne falle innenfor et område på omtrent 2,375 tommer til 24 tommer (for eksempel nominelle rørstørrelser på omtrent 2 tommer til 24 tommer), eller enda større. I visse utførelsesformer vil for eksempel de utvendige diametrane til rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 kunne være 2,375 tommer, 3,5 tommer, 4,5 tommer, 6,625 tommer, 10,75 tommer,

12,75 tommer, 14 tommer, 16 tommer, 18 tommer, 20 tommer, 22 tommer,

24 tommer eller enda større.

[0022]Videre vil veggtykkelsene på rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42, i visse utførelsesformer, kunne falle innenfor et område på omtrent 0,5 tomme til 2,0 tommer, eller enda større. Veggtykkelsen på rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 vil for eksempel kunne være 0,5 tomme, 0,625 tomme, 0,75 tomme, 0,875 tomme, 1,0 tomme, 1,125 tomme, 1,25 tomme, 1,375 tomme, 1,5 tomme, 1,625 tomme, 1,75 tomme, 1,875 tomme, 2,0 tommer, eller enda større. I visse utførelsesformer vil alle rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 i overgangssystemet 18 kunne ha de samme utvendige diametrane og veggtykkelsene. I andre ut-førelsesformer vil imidlertid de utvendige diametrane og veggtykkelsene kunne variere mellom / langs de individuelle rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42. De utvendige diametrane og veggtykkelsene som heri er beskrevet, er faktisk utelukkende forbilledlige og har ikke til hensikt å være begrensende.

[0023]Alle rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 i overgangssystemet 18 vil generelt være stive og vil generelt være koblet til ventiltreet 20, manifolden 22 og til hverandre, på en stiv måte, ved bruk av generelt stive koblingsenheter44, 46. Med andre ord vil rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 og de tilhørende koblingsenhetene 44, 46 generelt ikke innbefatte fleksible materialer (for eksempel fleksibelt rør). I visse utførelsesformer vil heller rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 for eksempel kunne være omfattet av stålrør, og koblingsenhetene 44, 46 som kobler rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 til ventiltreet 20, manifolden 22 og til hverandre, vil generelt ikke kunne innbefatte fleksible koblingsenheter (for eksempel roterende koblingsenheter, overførende koblingsenheter og så videre). I visse ut-førelsesformer vil rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 kunne være omfattet av AISI 4 130 stållegering av lavere grad med en minste flytgrense på 75 000 pund per kvadrat-tomme (psi). I andre utførelsesformer vil imidlertid andre materialer kunne brukes til rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42.

[0024]Konfigurasjonen for de generelt stive rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 i overgangssystemet 18, som er illustrert i FIG. 1, vil kunne føre til flere merkbare fordeler. For eksempel fordi rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 i den første og den andre u-formede rørformasjonen 32, 40 generelt vil være stive, vil hoved over-gangsrøret 42 forbli hevet opp fra havbunnen 14 med en generelt vedvarende av-stand på Ajp. Således vil hoved overgangsrøret 42 kunne holdes svært nære hav-bunnens overflate 14, hvor strømmer vil kunne være noe redusert og derved redusere den vibrasjonspåførte mattrialtrettheten i hoved overgangsrøret 42.1 tillegg vil hoved overgangsrøret 42 kunne isoleres fra å ligge direkte på havbunnsoverflaten 14, hvor kontakt med havbunnsoverflaten 14 overtid vil kunne slite ned hoved overgangsrøret 42 og derved redusere den totale levetiden til hoved over-gangsrøret 42. Videre vil den første og den andre u-formede rørformasjonen 32, 40 muliggjøre en viss grad av horisontal og vertikal vibrasjon som vil tillate noe bevegelsesfrihet i overgangssystemet 18, og derved igjen redusere den vibra-sjonspåførte materialetrettheten i hoved overgangsrøret 42.

[0025]Det vil imidlertid kunne hende at denne konfigurasjonen av generelt stive rør 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 i overgangssystemet 18 ikke fullstendig vil kunne eliminere vibrasjon i hoved overgangsrøret 42. En av hovedgrunnene til vibrasjon i hoved overgangsrøret 42 vil kunne være vibrasjon som blir indusert av vortekser. Vibrasjon som induseres av vortekser vil generelt være forårsaket av strømmer som flyter på tvers av hoved overgangsrøret 42 i en generelt ortogonal retning i forhold til det planet som er i FIG. 1 (for eksempel inn og ut i FIG. 1). FIG. 2 er for eksempel et riss i tverrsnitt av hoved overgangsrøret 42 i overgangssystemet 18 som er tatt langs linje 2 - 2 i FIG. 1. Ettersom strømmen flyter på tvers av hoved overgangsrøret 42 på en generelt horisontal måte, vil strømflyten sakne ved kontakt med overflaten til hoved overgangsrøret 42. Vortekser 48, 50 vil kunne bli dannet på en bakside 52 av hovedovergangsrøret 42, bort fra flytretningen til strømmen. Disse vorteksene 48, 50 vil imidlertid generelt ikke være synkrone. Det vil heller være slik at en topp - vorteks 48 eksempelvis først vil kunne bli dannet, etterfulgt av en bunn - vorteks 50, etterfulgt av en annen topp - vorteks 48 og så videre. Dette mønsteret av etterfølgende vortekser 48, 50 vil kunne forårsake oscillerende krefter på topp- og bunnoverflater 54, 56 i hoved overgangsrøret 42. Således vil de oscillerende kreftene kunne forårsake vertikale vibrasjoner i hoved overgangsrøret 42, slik som illustrert med pil 58. Det vil også kunne være vibrasjoner i strømretningen.

[0026]Denne vorteksinduserte vibrasjonen vil over tid kunne føre til økt material-tretthet i rørene 26, 28, 30, 34, 36, 38 og 42 i overgangssystemet 18. Generelt vil energistørrelsen til overgangsystemet 18 kunne være en funksjon av frekvensen til den vorteksinduserte vibrasjonen. FIG. 3 er et forbilledlig diagram 60 av energi-størrelse versus frekvens i overgangssystemet 18 i FIG. 1. Dempningsgraden og graden av skade er direkte proporsjonene til energistørrelsen. Energistørrelsen som er illustrert i FIG. 3 er på en 20logiodesibel skala. For eksempel når den vorteksinduserte vibrasjonen er ved en viss (svært lav) frekvens, vil energistørrel-sen kunne være på et referansenivå på 0 dB, noe som vil bety at dempningsgraden er på et referansenivå på 100 %. Når den vorteksinduserte vibrasjonen er i nærheten av den naturlige frekvensen ©r, til overgangssystemet 18, slik som illustrert i FIG. 3, vil energistørrelsen kunne være på et nivå på 1000 % eller ti ganger (for eksempel 20 dB) referansenivået. Med andre ord vil energistørrelsen ved lavere frekvenser kunne være på noenlunde forventede nivåer. Når den vorteksinduserte vibrasjonsfrekvensen nærmer seg den naturlige frekvensen til overgangssystemet 18, vil imidlertid energistørrelsen bli vesentlig større. Ved enda høyere frekvenser vil imidlertid energistørrelsen kunne asymptotisk gå ned til nivåer på omtrent 3,163 % (for eksempel - 30 dB) av referansenivået. De illustrerte energistørrelsene i FIG. 3 er utelukkende forbilledlige og har ikke til formål å være begrensende.

[0027]Den naturlige frekvensen til overgangssystemet 18 vil være den frekvensen der overgangssystemet 18 vibrerer med den største energistørrelsen når det settes i bevegelse. I virkeligheten vil overgangssystemet 18 kunne ha flere naturlige frekvenser ©t, (for eksempel harmoniske frekvenser) over den naturlige frekvensen©r, som er illustrert i FIG. 3. For enkelhets skyld har imidlertid kun den fundamentale naturlige frekvensen blitt illustrert. I tillegg pleier de andre naturlige frekvensene©t, generelt å ha størrelser som er mindre enn den fundamentale naturlige frekvensen©t,. Derfor vil den fundamentale naturlige frekvensen©r, generelt være den viktigste frekvensen som tas til vurdering når det forsøkes å minimere energistørrelsen i overgangssystemet 18. Ettersom frekvensen til den vorteksinduserte vibrasjonen nærmer seg den fundamentale naturlige frekvensen Qt, som er illustrert i FIG. 3, vil faktisk overgangssystemet 18 kunne bli "låst inne". Med andre ord vil overgangssystemet 18 kunne bli låst inne i en skadeinduser-ende oscillerende tilstand, som vil kunne være vanskelig å få slutt på. Derfor vil muligheten til å minimere den maksimale energistørrelsen og/eller endre den fundamentale naturlige frekvensen kunne føre til en totalt lavere skade på et system, og derved forlenge dets nyttige levetid.

[0028]FIG. 4 er et riss i perspektiv av en utførelsesform av et vibrasjonsdempende system 70 som er koblet til en rørkonstruksjon 80. Det vibrasjonsdempende systemet 70 bistår med å forandre den naturlige frekvensen til rør og / eller reduserer vibrasjonsenergien som forårsakes av utsettelse for vind- eller vannturbu-lens. Det vibrasjonsdempende systemet 70 innbefatter en masse 72, en første stang 74, en andre stang 76 og et viskoelastisk materiale 78. I den illustrerte ut-førelsesformen er den første stangen 74 en L - formet stang som har et første stangparti 82 og et andre stangparti 84, hvori de første og andre stangpartiene 82 og 84 generelt vil være på tvers (for eksempel rettvinklet) av hverandre. Det første stangpartiet 82 vil strekke seg på tvers (for eksempel rettvinklet) av rørkonstruk-sjonen 80, mens det andre stangpartiet 84 vil strekke seg langs (for eksempel parallelt med) med rørkonstruksjonen 80. Den andre stangen 76 vil innbefatte et første parti 92 og et andre parti 94. Det første partiet 92 vil være på tvers (for eksempel rettvinklet) av rørkonstruksjonen 80, og vil generelt være en forlenget stangkonstruksjon. Det andre partiet 94 vil være en avgrenset anordning (for eksempel en ring) som vil omslutte og tilveiebringe et begrenset bevegelsesom-råde for den første stangen 74 deri. Således vil det viskoelastiske materialet 78 kunne være en ringformet strimmel inni det andre partiet 94. Slik som det er omtalt detaljert nedenfor, vil den første og andre stangen 74 og 76 samarbeide med hverandre for å dempe vibrasjonen i rørkonstruksjonen 80.

[0029]I den foreliggende utførelsesformen, vil det vibrasjonsdempende systemet 70 dempe vibrasjoner i rørkonstruksjonen 80 (for eksempel et overgangssystem) ettersom den første stangen 74 vibrerer og støter sammen med det viskoelastiske materialet 78 innenfor den andre stangen 76. Rørkonstruksjo- nen 80, slik som beskrevet ovenfor, vil kunne bli utsatt for turbulens av enten vind eller vann som vil danne vibrasjon i røret 78. Ettersom røret 80 vibrerer vil det forårsake vibrasjon i den første stangen 74 og massen 72. I noen utførelsesformer vil massen 72 bli avstemt for å gjøre det mulig for den første stangen 74 å vibrere med samme naturlige frekvens som rørkonstruksjonen 80. Således vil rørkonstruk-sjonen 80 begynne å vibrere ved en spesifikk frekvens og den første stangen 74 med den avstemte massen 72 vil på tilsvarende vis vibrere med den samme frekvensen. Ved spesifikke frekvenser (for eksempel resonansfrekvenser) vil oscille-ring i rørkonstruksjonen 80 kunne forårsake at massen 72 og den første stangen 74 når opp til amplituder som er tilstrekkelige for at den første stangen 74 vil kunne støte inn i den andre stangen 76. Dette sammenstøtet vil gjøre det mulig for det viskoelastiske materialet 78 å absorbere vibrasjonsenergi og således dempe vibrasjonene i rørkonstruksjonen 80. I noen utførelsesformer vil den andre stangen 76 kunne ha en betydelig stivhet som vil redusere innføringen av ekstra dyna-mikk til rørkonstruksjonen 80, som er forårsaket av sammenstøtet av den første stangen 74 mot den andre stangen 76. På denne måten vil det vibrasjonsdempende systemet 70 begrense / redusere vibrasjonsenergien i rørkonstruksjonen 80.

[0030]Viskoelastisk materiale blir definert som materiale som utviser en egenskap av viskoelastisitet. Viskoelastiske materialer har både viskøse og elastiske egen-skaper. Viskøse materialer motstår skjærflyt og belastning lineært med tid når de blir påført en strekkspenning. Elastiske materialer blir belastet øyeblikkelig når de strekkes ut og går deretter tilbake til sin opprinnelige tilstand så snart spenningen fjernes. Viskoelastiske materialer fremviser elementer av begge disse egenskapene, og fremviser således tidsavhengig belastning. Forbilledlige viskoelastiske materialer vil kunne innbefatte akryl - viskoelastisk materiale, viskoelastisk demp-ningspolymer. Disse viskoelastiske materialene vil kunne komme i ulike former (for eksempel tape, sprøytebelegg, børstebelegg, forhåndsstøpt, en løsning for dyp-ping, og så videre). Disse forskjellige formene forenkler tilknytningen og plasserin-gen av det viskoelastiske materialet 78 på det vibrasjonsdempende systemet 70.

[0031]FIG. 5 er et snitt fra en side i tverrsnitts ifølge en utførelsesform av demp-ningssystemet 70 i FIG. 4. Slik som illustrert i FIG. 5, vil den første stangen 74 være L - formet med det første stangpartiet 82 og det andre stangpartiet 84 på tvers av hverandre. I andre utførelsesformer vil den første stangen 74 kunne kurve eller bøye seg fra rørkonstruksjonen 80 til massen 72. Det første stangpartiet 82 vil ytterligere definere et endeparti 86 som vil være koblet til rørkonstruksjonen 80 via en kobling 88, slik som en sveis, en flens, en bolt eller en hvilken som helst kombinasjon derav. Koblingen 88 av den første stangen 74 til rørkonstruksjo- nen 80, vil tillate overføring av vibrasjonsenergi fra rørkonstruksjonen 80 til den første stangen 74 og massen 72. Det andre stangpartiet 84 definerer på samme vis et perifert endeparti 90, som kobles til massen 72 med en kobling 89 slik som en sveis, en flens, en bolt eller en integrert støping eller maskinering med det andre stangpartiet 84. Den illustrerte massen 72 vil være en solid sylinder, selv om utførelsesformer av massen 72 vil innbefatte en kvadratisk, sfærisk, oval, triangulær eller en annen form. Videre vil det kunne være at massen 72 ikke er en enkelt enhetlig masse, men vil kunne innbefatte flere deler som er blitt distribuert langs den første stangen 84, snarere enn å være koblet alene til enden 90. I andre ut-førelsesformer vil det andre stangpartiet 84 kunne tilveiebringe tilstrekkelig masse uten massen 72.

[0032]For å begrense / redusere vibrasjonen i rørkonstruksjonen 80, vil det vibrasjonsdempende systemet 70 innbefatte den andre stangen 76 for å begrense bevegelse av den første stangen 74 og dempe vibrasjon med det viskoelastiske materialet 78. Den andre stangen 76 vil innbefatte det første partiet 92 og det andre perifere endepartiet 94. Det første partiet 92 definerer et endeparti 96 som vil være koblet til rørkonstruksjonen 80 med en kobling 98, slik som en sveis, en flens, en bolt eller en kombinasjon derav. I andre utførelsesformer vil den andre stangen 76 kunne være festet til en annen konstruksjon fremfor rørkonstruksjo-nen 80. For eksempel vil kun den L-formede stangen 74 kunne festes til rørkon-struksjonen 80, mens den andre stangen 76 vil bli festet til en annen konstruksjon.

[0033]Det andre partiet 94 av den andre stangen 76 vil være ringformet og vil definere en sirkulær åpning 100. I andre utførelsesformer vil det andre partiet 94 kunne definere en forskjellig formet åpning 100, slik som en oval åpning, en kvadratisk åpning, en polygonal åpning, en rektangulær åpning, en triangulær åpning eller en hvilken som helst annen form. Alternativt vil det andre partiet 94 kunne definere en ikke - vedvarende åpning 100, for eksempel en eller flere begrensende konstruksjoner ovenfor, nedenfor, til venstre og/eller til høyre for den første stangen 74. Åpningen 100 vil omslutte et segment 102 av den første stangen 74, og definere et begrenset bevegelsesspekter for segmentet 102 innenfor åpningen 100. For eksempel vil åpningen 100 definere øvre og lavere bevegelsesspektra 101 og 103 og venstre og høyre bevegelsesspektra (for eksempel inn og utfra siden). Slik som nevnt ovenfor, ettersom rørkonstruksjonen 80 vibrerer i respons på vind, vannflyt eller andre drivkrefter, vil massen 72 og den første stangen 74 tilsvarende kunne begynne å vibrere. Så snart den første stangen 74 når en spesifikk amplitude, vil segmentet 102 komme i kontakt med det viskoelastiske materialet 78 som har blitt plassert rundt åpningen 100. Det viskoelastiske materialet 78 vil derfor være i stand til å absorbere vibrasjonsenergi fra rørkonstruksjonen 80 ved kontakt med segmentet 102 av den første stangen 74. Slik som omtalt ovenfor, vil den andre stangen 76 kunne ha en betydelig stivhet og derfor ikke kunne slippe ut en stor vibrasjonsrespons fra sammenstøtet med den første stangen 74, inni ringpartiet 94. På denne måten vil stivheten til den andre stangen 76 hjelpe det viskoelastiske materialet 78 med å dempe vibrasjonen i rørkonstruksjonen 80.

[0034]FIG. 6 er et riss i tverrsnitt fra siden av en utførelsesform av et viskoelastisk avstemt massedempersystem 70. I utførelsesformen i FIG. 6 vikles det viskoelastiske materialet 86 rundt det L-formede røret 74 heller enn å fore åpningen 100 i det andre partiet 94 (for eksempel ringpartiet) av den andre stangen 76. Dette vil kunne redusere mengden viskoelastisk materiale 78 som demper vibrasjon mellom den første stangen 74 og den andre stangen 76. I visse utførelsesformer vil det viskoelastiske materialet 78 kunne innbefatte viskoelastisk tape, en viskoelastisk hylse, et viskoelastisk belegg eller en kombinasjon derav, som vil være plassert på segmentet 102 til den første stangen 74.

[0035]FIG. 7 er et riss i tverrsnitt fra siden av et viskoelastisk avstemt massedempersystem 70 ifølge en annen utførelsesform. I utførelsesformen til FIG. 7 vil det viskoelastiske materialet 78 være plassert på både den første stangen 74 og åpningen 100 av den andre stangen 76 (for eksempel ringparti). Således vil det viskoelastiske materialet 78, under vibrasjon, komme i kontakt med viskoelastisk materiale 78 ettersom den første stangen 74 beveger seg mot og bort fra den andre stangen 76, og derved forbedrer dempningen av vibrasjonsenergi. Videre vil den illustrerte utførelsesformen tilveiebringe overskudd med det viskoelastiske materialet 78 på begge plasseringene og derved sikre at minst ett viskoelastisk materiale 78 vil være tilgjengelig for dempning av vibrasjonsenergi. For eksempel dersom det viskoelastiske materialet 78 løsner fra åpningen 100, vil det viskoelastiske materialet 78 på den første stangen 74 fremdeles være tilgjengelig for å dempe vibrasjonsenergi og vice versa.

[0036]FIG. 8 er et tverrsnitt av et frontalt riss av et dempningssystem 70 som illustrerer mulig bevegelse av det andre stangpartiet 84 av den første stangen 74 innenfor det andre partiet 94 (for eksempel ringparti) av den andre stangen 76. For eksempel dersom vibrasjonen i den første rørkonstruksjonen 80 er i den vertikale retningen, vil den avstemte massen 72 og den første stangen 74 bevege seg i samme retning som pilene 110, slik som illustrert i FIG. 8 og 9. På samme vis, hvis vibrasjonen er i en horisontal retning, vil den avstemte massen 72 og den første stangen 74 bevege seg i samme retning som pilene 112, slik som illustrert i FIG. 8 og 10. Selv om FIG. 8-10 kun illustrerer bevegelse av den første stangen 74 i vertikale eller horisontale retninger, vil den andre stangen 76 (for eksempel ringparti) tillate bevegelse i en lateral retning i forhold til en akse på den første stangen 74. Dette spekteret av flere bevegelsesretninger (for eksempel 360 grader) for den første stangen 74 innenfor den andre stangen 76 (for eksempel ringparti) vil gjøre det mulig med vibrasjonsdempning av vibrasjonsenergi i en hvilken som helst retning ettersom rørkonstruksjonen 80 vibrerer.

[0037]Slik som omtalt ovenfor, vil åpningen 100 for den andre stangen 76 kunne ha et mangfold av former for å regulere dempning i ulike retninger. For eksempel dersom mer dempning er ønsket i en spesifikk retning som følge av utformingen ved rørkonstruksjonen, vil åpningen 100 kunne definere en forskjellig form som reduserer vibrasjon i visse retninger mens den tillater mer i andre. For eksempel vil åpningen 100 kunne ha en oval eller rektangulær form. Disse formene vil kunne tillate mer oscilleringer i en retning mens de reduserer dem i en annen. I andre utførelsesformer vil tykkelsen på det viskoelastiske materialet 78 kunne økes i ut-pekte områder på åpningen 100 eller på den første stangen 74. Den økte tykkelsen vil kunne redusere vibrasjoner i visse retninger eller kompensere for slitasje på viskoelastisk materiale 78 ved mer regelmessige sammenstøt i kjente områder.

[0038]FIG. 11 er et riss i tverrsnitt av en utførelsesform av det viskoelastiske materialet 78 med flere lag. For eksempel vil det viskoelastiske materialet 78 kunne innbefatte flere lag (for eksempel 2 til 10 eller flere lag). I den illustrerte utførelsesformen innbefatter det viskoelastiske materialet 78 seks lag 120, 122, 124, 126, 128 og 130. Hvert av disse lagene vil kunne innbefatte det samme viskoelastiske materialet eller et forskjellig viskoelastisk materiale enn de andre lagene. I enda andre utførelsesformer vil forskjellige lag kunne ha et første viskoelastisk materiale mens andre lag vil kunne ha et andre viskoelastisk materiale eller et ikke-viskoelastisk materiale. For eksempel vil lag 120 kunne være forskjellig fra lag 12, 124, 126, 128 og 130. Lagene vil også kunne variere i deres egen-skaper i forhold til de andre lagene (for eksempel vil hvert lag kunne være 5 -

100 prosent forskjellig i sin viskoelastiske egenskap, dempningsverdi og så videre, i forhold til et annet lag). Videre vil lagene kunne variere i tykkelse (for eksempel 1 til 5, 1 til 10, 1 til 100 eller 1 til 1000 prosent forskjell) sammenlignet med de andre lagene. Kombinasjonen av de forskjellige lagene vil kunne forbedre dempning av rørkonstruksjonen 80 og / eller beskyttelse av det viskoelastiske materialet for skader fra miljø og / eller sammenstøt.

[0039]Selv om oppfinnelsen vil kunne være mottakelig for ulike modifikasjoner og alternative former, har spesifikke utførelsesformene blitt vist som eksempler i tegningene og har heri blitt beskrevet detaljert. Det skal imidlertid forstås at oppfinnelsen ikke har som formål å bli begrenset til de spesifikke formene som her er vist. Oppfinnelsen skal snarere dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som faller innenfor ånden og omfanget til oppfinnelsen slik som definert av de følgende vedlagte kravene.

Claims (20)

1. Et system, omfattende: en vibrasjonsdemper, omfattende: en første stang som omfatter et første endeparti for montering og et første perifert endeparti, hvori det første perifere endepartiet omfatter en avstemt masse og den første stangen er konfigurert til å vibrere avstemt med en vibrasjonsfrekvens av en konstruksjon som støtter den første stangen ved det første endepartiet for montering; en andre stang som omfatter et andre endeparti for montering og et andre perifert endeparti, hvori det andre perifere endepartiet omfatter en ring anbrakt rundt den første stangen; og et viskoelastisk materiale anbrakt mellom den første stangen og ringen, hvori det viskoelastiske materialet er konfigurert til å dempe vibrasjonsenergi, ettersom den første stangen vibrerer mot ringen helt til det viskoelastiske materialet blir sammenpresset mellom den første stangen og ringen.

2. Systemet i krav 1, hvori det viskoelastiske materialet er anbrakt på ringen.

3. Systemet i krav 1, hvori det viskoelastiske materialet er anbrakt på den første stangen.

4. Systemet i krav 1, hvori det viskoelastiske materialet omfatter et første viskoelastisk parti anbrakt på den første stangen, og et andre viskoelastisk parti anbrakt på ringen.

5. Systemet i krav 4, hvori det første og andre viskoelastiske partiet har forskjellige materialsammensetninger, tykkelser, dempningsverdier eller en kombinasjon derav.

6. Systemet i krav 1, hvori det viskoelastiske materialet er en viskoelastisk tape.

7. Systemet i krav 1, hvori det viskoelastiske materialet omfatter et flertall av viskoelastiske lag.

8. Systemet i krav 1, hvori den første stangen omfatter en L - formet stang.

9. Systemet i krav 1, omfattende et rør koblet til vibrasjonsdemperen, hvori den første stangen monteres til røret på det første endepartiet for montering, og den andre stangen monteres til røret på det andre endepartiet for montering.

10. Et system, omfattende: en røranordning; og en vibrasjonsdemper, omfattende: en L - formet stang koblet til røranordningen, hvori den L - formede stangen omfatter et første segment som stikker ut fra røranordningen og et andre segment som generelt strekker seg parallelt med røranordningen, og det andre segmentet omfatter en masse konfigurert til å stille inn den L-formede stangen til å vibrere med en vibrasjonsfrekvens til røranordningen; en ring koblet til røranordningen, hvori det andre segmentet av den L - formede stangen vil strekke seg gjennom ringen; og et viskoelastisk materiale anbrakt mellom det andre segmentet og ringen, hvori det viskoelastiske materialet er konfigurert til å dempe vibrasjonsenergi ettersom det andre segmentet vibrerer mot ringen helt til det viskoelastiske materialet blir sammenpresset mellom det andre segmentet og ringen.

11. Systemet i krav 10, hvori det viskoelastiske materialet er anbrakt på ringen.

12. Systemet i krav 10, hvori det viskoelastiske materialet er anbrakt på det andre segmentet.

13. Systemet i krav 10, hvori det viskoelastiske materialet omfatter et første viskoelastisk parti plassert på det andre segmentet og et andre viskoelastisk parti plassert på ringen.

14. Systemet i krav 13, hvori det første og andre viskoelastiske partiet har forskjellige materialsammensetninger, tykkelser, dempningsverdier eller en kombinasjon derav.

15. Systemet i krav 10, hvori det viskoelastiske materialet er en viskoelastisk tape.

16. Systemet i krav 10, hvori det viskoelastiske materialet omfatter et flertall av viskoelastiske lag som har forskjellige materialsammensetninger, tykkelser, dempningsverdier eller en kombinasjon derav.

17. Et system, omfattende: en komponent for mineralekstraksjon; og en vibrasjonsdemper, omfattende: en stang koblet til komponenten for mineralekstraksjon, hvori stangen er konfigurert til å vibrere i overensstemmelse med vibrasjonen til komponenten for mineralekstraksjon; en ring separat fra stangen, hvori stangen strekker seg gjennom ringen; og et viskoelastisk materiale plassert mellom stangen og ringen, hvori det viskoelastiske materialet er konfigurert til å dempe vibrasjonsenergi ettersom stangen vibrerer mot ringen helt til det viskoelastiske materialet blir sammenpresset mellom stangen og ringen.

18. Systemet i krav 17, hvori det viskoelastiske materialet er anbrakt på stangen, ringen eller en kombinasjon derav.

19. Systemet i krav 17, hvori det viskoelastiske materialet er en viskoelastisk tape.

20. Systemet i krav 17, omfattende et flertall av viskoelastiske lag som har forskjellige materialsammensetninger, tykkelser, dempningsverdier eller en kombinasjon derav.