阅读说明：本技术 用以减少涡激振动(viv)及/或阻力而成型的圆柱形元件 (Cylindrical element formed to reduce Vortex Induced Vibration (VIV) and/or drag ) 是由 布莱恩·约翰·贝克韦尔 弗雷泽·詹姆斯·米尔恩 艾内乐·吉尔 于 2018-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明描述了一种适于浸入水中的基本上圆柱形元件(10)。所述基本上圆柱形元件(10)具有一外表面(11),在使用中与所述水相接触。所述外表面(11)具有至少两行的重复形状(20),例如多个六边形(20),并设置在所述表面(11)上,其中每个行的重复形状(20)通过一凹槽布置(30)与(多个)其他或相邻的行相隔开。一行中的每个形状(20)通过至少一凹槽(30)与所述或每个相邻的形状(20)相隔开。所述表面(11)的这种配置在所述圆柱形元件浸入一水体中时,减少可能作用于所述基本上圆柱形元件(10)的涡激振动(VIV)及/或阻力。(The invention describes a substantially cylindrical element (10) adapted to be immersed in water. The substantially cylindrical element (10) has an outer surface (11) which, in use, is in contact with the water. The outer surface (11) has at least two rows of repeating shapes (20), such as a plurality of hexagons (20), and is disposed on the surface (11), wherein each row of repeating shapes (20) is separated from the other or adjacent row(s) by an arrangement of grooves (30). Each shape (20) in a row is separated from the or each adjacent shape (20) by at least one groove (30). This configuration of the surface (11) reduces Vortex Induced Vibrations (VIV) and/or drag that may act on the substantially cylindrical element (10) when the cylindrical element is immersed in a body of water.)

用以减少涡激振动(VIV)及/或阻力而成型的圆柱形元件

技术领域

本发明涉及防止涡激振动(Vortex Induced Vibration,VIV)，并减少当基本上圆柱形物体位在一水体中及/或在一水流中，例如在一近海环境中运作时，在所述基本上圆柱形物体上发生的阻力。这些圆柱形物体通常是：

-分布式浮力模块(Distributed buoyancy modules,DBM)；

-钻井隔水管浮力(Drill Riser Buoyancy,DRB)；以及

-传统上用作VIV列板的圆柱形罩，并可以被加装到已经安装在水中的现有DRB模块的外表面上，其中所述现有DRB模块当前没有与之相关的VIV降低(或者如果有，操作员希望使用一改进的版本替换现有的VIV降低)。

背景技术

在流体动力学中，涡激振动(vortex-induced vibrations,VIV)是与一外部流体流相互作用在物体上引起的运动，由在所述流上的周期性不平整所产生，或所述运动产生在所述流上的周期性不平整。

一个典型的例子是一水下圆柱体的VIV。技术人员可以非常简单地观察到这种情况基本上是如何发生的，方法是将一圆柱体放入水中(例如保持在游泳池或甚至一桶中的水)，然后沿垂直于其轴的方向使所述圆柱体在水中移动。由于实际流体总是具有一定的粘度，因此所述圆柱体周围的流在与所述圆柱体的表面接触时会变慢，而形成所谓的边界层。然而，在某些时候，所述边界层可能会由于其过度弯曲而与主体分离。然后涡流形成，而改变沿表面的压力分布。当涡流在物体周围不对称形成时(相对于其中平面)，在物体的每一侧都会产生不同的升力，从而导致横向于所述流的运动。这种运动以一导致受限的运动幅度的方式改变了涡流形成的性质(与典型的共振情况下的预期不同)。

因此，当圆柱形体放置在水柱内并在水柱中运行时，通常是在海面与海床之间，且可能从海面到海床，例如在离岸环境中，减少或最小化圆柱物体上的VIV非常重要。

常规上，已知尝试以多种方式减小VIV。例如，澳大利亚6166西澳州的Henderson的Matrix Composites and Engineering生产了MATRIX LGS^TM系统(在PCT专利公开第WO2016/205900号中进行了描述)，所述系统包括围绕部署在一水体中的一圆柱形结构放置的一圆柱形元件(例如船用隔水管、连系管、电缆或导管)，其中所述圆柱形元件包括多个纵向延伸的突起主体部，这些突起主体部适于减小VIV。

另外，美国77073德克萨斯州的休斯敦的Trelleborg与美国77073-1810德克萨斯州的休斯敦的Diamond Offshore Drilling公司共同生产了一种螺旋浮力系统，所述系统布置成围绕部署在水中的一圆柱形结构放置，这需要浮力支持(例如船用钻井隔水管、干预隔水管、跨接器、长的管跨、生产隔水管、连系管、流线及电力电缆)，其中螺旋浮力系统包括一个由两个由浮力材料制成的半壳组成的圆柱体，所述圆柱体放置在要支撑在水体中的结构周围，并且所述圆柱体包括沿其长度方向在其外表面上形成的多个螺旋形凹槽。所述螺旋浮力系统的更多细节可以在美国专利号US8,443,896 B2及US9,322,221 B2中查看。

发明内容

根据本发明，提供了一种适于浸入一水体中的基本上圆柱形元件，所述基本上圆柱形元件具有一外表面，所述外表面布置成在使用中与所述水接触，所述外表面包含：

至少两行重复的形状，设置在所述外表面上，

每个行重复的形状通过一凹槽布置与每个相邻的行相隔开，并且一行中的每个形状通过至少一凹槽与多个相邻的形状相隔开；

其中所述基本上圆柱形元件的所述外表面减少作用在所述基本上圆柱形元件上的涡激振动(Vortex Induced Vibration,VIV)及/或阻力。

优选地，每个行中的每个所述重复的形状是相同的。这具有使每个行中的形状的数量最大化的优点。

优选地，设置在所述外表面上的每个行包括与每个其他行的所述多个形状相同的多个重复的形状，使得设置在所述外表面上的所有所述多个形状都相同。

所述形状可以是三角形、正方形、矩形或五边形，然而最优选地，所述形状是六边形。这提供了使得设置在所述外表面上的一给定表面积的形状的总数量最大化的优点。最优选地，所述给定表面积包括一六边形密铺。这提供了进一步的优点，即所述多个六边形图案产生了更有利的流动图案，从而提高了VIV抑制效率。这样的做法有几个原因，但是主要或最重要的原因之一是，六边形图案以及环绕的凹槽布置提供了多个流的分离点，同时最小化在所述基本上圆柱形元件上的阻力。

优选地，所述基本上圆柱形元件的大部分的所述外表面，更优选地整个外表面包括一六边形密铺，其中每三个相邻的六边形在每个相邻的顶点处相交，并且其余的所述六边形在基本上圆柱形元件的所述整个外表面上重复布置。

通常，每个形状(优选地，每个六边形的形状)的两个相邻的侧边之间的顶点包括一个半径，并且优选地不包括一个尖棱角，更优选地，每个六边形的形状的每对相邻的侧边之间的每个顶点具有在5毫米(mm)至250mm之间的一半径，并且更优选地，所述半径在150mm至250mm之间。

通常，多个六边形的布置包括相对彼此堆迭的多个六边形的多个行，每个行通过多个凹槽的一布置与下一行的上行或下行相隔开。

附加地或可选地，在所述基本上圆柱形元件的所述外表面上的多个六边形的布置可以被视为是围绕所述外表面的周围等间隔分布的交错的列的形式，其中任何一个列与下一个相邻的列紧密地配合(尽管与第一个列相比时，下一个相邻的列以一六边形的高度的一半被错开)，以此类推其他定义出所述基本上圆柱形元件的多个列。

本领域技术人员将理解，在所述外表面上设置有这样的一六边形的密铺，其中由于所述多个凹槽布置，所述多个六边形从所述外表面向外突出，提供了最大的优点，即最大化了每个行及/或每个列内及/或在整个所述外表面上的形状的数量，因此具有很大的优点，即可以为所述基本上圆柱形元件提供最有效的VIV及/或阻力减少。

优选地，所述基本上圆柱形元件还适于围绕在使用中位于水体中的一基本上圆柱形结构放置，其中所述圆柱形结构可以是一隔水管、连系管、跨接器、长的管跨、流线、或电力电缆等等。

所述基本上圆柱形元件可以是一分布式浮力模块(Distributed buoyancymodules,DBM)、钻井隔水管浮力(Drill Riser Buoyancy,DRB)，或者可以是用作一VIV列板的一圆柱形罩的形式。当所述圆柱形元件是一分布式浮力模块或一钻井隔水管浮力时，通常以多部分的壳的形式提供，例如两个半圆形壳或四个四分之一圆形壳，当这些壳被组合在一起时，包围位于水体中的基本上圆柱形结构，并且通常包括浮力以帮助位于水体中的基本上圆柱形结构的漂浮。

通常，当所述基本上圆柱形元件是一DRB时，它还包括多个堆迭平面，以允许单个壳被堆迭在另一个壳上。

通常，当所述基本上圆柱形元件是一DBM时，它还包括带及/或多个提升孔，以帮助所述DBM的运输。

当所述圆柱形元件为用作一VIV列板的一圆柱形罩的形式时，它可以被制为两半(即，分成两个各为180°的半圆周部分，当它们被组合在一起时，环绕或包围所述圆柱形结构，并形成一基本上圆柱形元件)。可选地，所述圆柱形罩可以被制为三份(即，分成三个各为120°的圆周部分，当它们被组合在一起时，包围所述圆柱形结构，并形成一基本上圆柱形元件)。可选地，当所述圆柱形元件为用作一VIV列板的一圆柱形罩的形式时，其横截面可以是C形的，并且通常包括在一个侧边上沿着整个长度形成的一狭缝，使得所述圆柱形元件可以在位于水体中的基本上圆柱形结构的整个长度上滑动。当所述圆柱形元件为用作一VIV列板的一圆柱罩的形式时，其通常在其每一端上及/或沿着其纵向长度包括多个带状凹槽及/或插口以及插销/螺栓以及螺帽布置(尤其是如上所述以1/3或一半的配置提供时)。

可选地，所述基本上圆柱形元件可以与所述基本上圆柱形结构，例如一海底管道整体形成，通常在所述海底管道的外表面上。可选地，所述基本上圆柱形元件的内表面或通孔直接结合到所述海底管道的外表面。可选地，一保护涂层可以通常以一同轴方式设置在所述基本上圆柱形元件的内表面或通孔与所述海底管道的外表面之间，并且在这种情况下，所述保护涂层在其外表面及内表面的每一个上结合至相应的表面。

通常，设置系带(tie)或束带(strap)以防止所述基本上圆柱形元件从位于水体中的所述基本上圆柱形结构周围意外移除。

优选地，所述多个凹槽布置包括一凹槽，所述凹槽的轮廓的一深度＝所述基本上圆柱形元件的外径(outer diameter,OD)的0.01至0.1倍；更优选地，所述凹槽布置包括一凹槽，所述凹槽的一轮廓的深度为所述基本上圆柱形元件的外径的约0.05倍。

优选地，所述多个凹槽布置包括一凹槽，所述凹槽的一轮廓的一宽度＝所述基本上圆柱形元件的外径的0.04至0.3倍。更优选地，所述多个凹槽布置包括一凹槽，所述凹槽的轮廓的一宽度＝所述基本上圆柱形元件的外径的0.25至0.3倍。

所述凹槽布置可以包括具有一正方形或矩形形状的一凹槽。

所述凹槽布置可以更优选地包括多个成角度的侧面，所述多个成角度的侧面可以相对于所述基本上圆柱形元件的半径成40度至80度之间的角度。在这种情况下，所述凹槽布置的所述多个成角度的侧面可以相对于所述基本上圆柱形元件的半径成60度的角度。

可选地，所述凹槽布置的轮廓可以是一完整的圆形(即，半圆的)，其中切口的直径可以是所述基本上圆柱形元件的外径的0.03至0.15倍。更优选地，所述多个凹槽布置包括一凹槽，所述凹槽的切口的一直径为所述基本上圆柱形元件的外径的0.07至0.09倍。

通常，每行的形状的凹槽布置包括一上凹槽及一下凹槽，其中所述上凹槽及所述下凹槽中的每个在纵向截面处围绕所述基本上圆柱形元件的整个360度圆周，使得每个所述凹槽在所述基本上圆柱形元件的360度的周围是连续的(即，没有单独的起点或终点)。这具有优于常规螺旋槽的显着优点，即本发明的凹槽布置不需要被切割成与常规螺旋槽一样深，因为它们提供了比常规螺旋槽大得多的槽的覆盖。另外，由于所述凹槽没有单独的起点或终点，因此它们为水提供了一个更平滑的出口点，使水与所述凹槽布置接触，从而与所述基本上圆柱形元件的所述外表面接触。

所述形状可以包括多个转角，半径范围可以在5mm至250mm范围内，并且更优选地在50mm至70mm范围内。

优选地，当围绕所述基本上圆柱形元件的周围行进时，所述凹槽布置提供至少一个且优选地多个分离的路径以使水流动，使得围绕所述基本上圆柱形元件的外周从一侧至另一侧流动的水(其发生在当所述基本上圆柱形元件在流过所述基本上圆柱形元件的一水体内为基本垂直时)遇到多个流的分离点。优选地，所述流的分离点包括六边形的形状的转角的点，或者可替代地，所述流的分离点可以包括六边形的形状的一侧部。通常，沿着所述凹槽布置内的流动的路径从所述基本上圆柱形元件的一侧流向另一侧的水会遇到一流的分离点，在所述流的分离点处，水将被分离成一第一流动路径以及一第二流动路径。优选地，在所述基本上圆柱形元件的外表面的周围设置有多个流的分离点，并且优选地，绕所述基本上圆柱形元件180度流动的水遇到所述多个流的分离点。这种流的分离特性，特别是通过当沿着六边形的形状的每个行及/或沿着每个列观察时交错的形状的布置所提供的，提供了明显地更大的流动分离，这又大幅地降低了VIV，并且为本发明的实施方式提供了显着的技术优势。优选地，所述流的分离点包括一形状的一转角，并且可选地，流的分离点小于90度，使得在所述凹槽布置中流动的水被迫改变方向小于90度，以保持所述基本上圆柱形元件的阻力的系数尽可能低。可选地，所述流的分离点可以是60度，以使在所述凹槽布置中流动的水被迫改变方向60度，且无论水沿六边形的形状走的是两条路径中的哪一条，因此，所述基本上圆柱形元件的阻力的系数被保持尽可能低。

优选地，所述重复的形状的深度基本上等于每个形状的边缘处的转角的半径。

可选地，所述凹槽在周长方向上的宽度基本上等于所述元件的最外半径乘以0.50至0.60。进一步可选地，所述凹槽在对角线方向上的宽度基本上等于所述元件的最外半径乘以0.55至0.60。

优选地，所述重复的形状的角度包括一等边且形状均匀的六角形，每个转角的封闭角度固定为120度。

优选地，形状图案包括3个等距的封闭角度固定为120°的六边形的多行，每行围绕所述基本上圆柱形元件的周长，可选地，相邻的行包括3个形状相似的六边形，但是偏移了异相的半个间距(即：60°)。

附图说明了本公开的当前示例性实施方式，并且与以上给出的一般描述以及以下给出的实施方式的详细描述一起，通过示例的方式来解释本公开的原理。

在以下描述中，在整个说明书及附图中，相似的部分分别用相同的附图标记标记。附图不一定按比例绘制。为了清楚及简洁起见，本发明的某些特征可以按比例放大或以示意性形式示出，并且可以不示出常规元件的一些细节。本发明易受不同形式的实施方式的影响。在附图中示出了本发明的特定实施方式，并且在此将详细描述，应当理解，本公开被认为是本发明原理的示例，并且不旨在将本发明限制于本文中图示及描述的内容。应当充分认识到，以下讨论的实施方式的不同教示可以单独地或以任何适当的组合来使用以产生期望的结果。

如相关领域的技术人员将理解的，本发明的各个方面可以单独地或与一个或多个其他方面组合地实践。本发明的各个方面可以可选地与本发明的其他方面的一个或多个可选特征组合提供。而且，关于一个实施方式描述的可选特征通常可以单独地或与本发明的不同实施方式中的其他特征相组合。另外，说明书中公开的任何特征可以单独或与说明书中的其他特征共同地组合以形成发明。

现在本发明的各种实施方式及方面将参考附图被详细地描述。从本发明的整个描述中，包括附图，其示出了多个示例性实施方式、方面及实践，本发明的其他方面、特征及优点显而易见。本发明还能够具有其他及不同的实施方式及方面，并且可以在各个方面修改其几个细节，所有这些都不脱离本发明的范围。

说明书中包括对文件、动作、材料、设备、物品等的任何讨论，其目的仅是为本发明提供上下文。不建议或表示这些事项中的任何或所有构成现有技术基础的一部分或在与本发明相关的领域中是公知常识。

因此，附图及说明书本质上应被认为是说明性的而非限制性的。此外，本文所使用的术语及措辞仅用于描述目的，并且不应解释为对范围的限制。例如“包括(including)”、“包含(comprising)”、“具有(having)”、“包含(containing)”或“涉及(involving)”及其变型的语言，旨在广泛并且涵盖其后列出的主题、未列举的等同主题及其他主题，并且非旨在排除其他添加物、部件、整体或步骤。在本公开中，当一组合物、一元件或一组元件前面加上过渡短语“包含”时，应理解为，在叙述所述组合物、元件或一组元件之前，我们还考虑了具有过渡短语“基本上包含”、“包含”、“选自于由以下组成的群组”、“包括”或“是”的相同的组合物、元件或一组元件，反之亦然。在本公开中，词语“通常”或“可选地”应当理解为旨在表示本发明的可选的或非必要的特征，其存在于某些示例中，但是在其他示例中可以被省略，而不脱离本发明的范围。

本公开中的所有数值应理解为由“约”修饰。所有单数形式的元件，或本文描述的任何其他组件，包括(但不限于)本文所述的装置的组件，应理解为包括其复数形式，反之亦然。

附图说明

现在将参考附图仅以举例的方式描述本发明的实施方式，其中：

图1是根据本发明的一第一实施方式的一种适于浸入一水体中并被成型以减小涡激振动(Vortex Induced Vibration,VIV)及/或阻力的基本上圆柱形元件的侧视图；

图2是图1的所述基本上圆柱形元件的一使用中的最下端的立体图；

图3是图1的所述基本上圆柱形元件10的一中间部10M的侧视图，更详细地示出了所述基本上圆柱形元件10的外表面；

图4(a)至图4(f)是根据本发明的进一步实施方式的一种适于浸入一水体中并被成型为以减小VIV及/或阻力的基本上圆柱形元件的侧视图的三维表示；

图5(a)至图5(f)是图4(a)至图4(f)的侧视图的线图；

图6(a)至图6(f)是图5(a)至图5(f)的立体图；

图6(g)是施加在图4(d)、图5(d)及图6(d)的所述基本上圆柱形元件上的最优选的密铺的图案的一另一立体图，特别地示出尺寸示例；

图7(a)是又一实施方式的一种呈一分布式浮力模块(Distributed BuoyancyModule,DBM)形式的基本上圆柱形元件的立体图，其被固定至/围绕呈一管道的形式的一基本上圆柱形结构的外表面，所述管道例如位于一水体中的一隔水管，其中所述DBM是根据本发明的；

图7(b)是从一个半圆形半壳的上方观视的立体图，所述半圆形半壳当与另一个匹配的半圆形半壳连接时，一起构成了图7(a)的所述DBM；

图7(c)是图7(b)的所述半圆形半壳的侧视图；

图7(d)是自图7(b)的所述半导体半壳的下方的立体图；

图8(a)是又一实施方式的一种呈一钻井隔水管浮力(Drill Riser Buoyancy,DRB)形式的基本上圆柱形元件的立体图，其被固定至/围绕一基本上圆柱形结构的外表面，所述基本上圆柱形结构呈一钻井隔水管位于一水体中的以及五个导体围绕所述钻井隔水管的外周长而定位的一布置的形式，其中DRB是根据本发明的；

图8(b)是图8(a)的DRB以及钻井隔水管/导体的布置，但是所述DRB的一部分的一个半圆形半壳被去除，以帮助技术人员清楚理解；

图8(c)是图8(b)的DRB以及钻井隔水管/导体的布置，但是仅示出了已经被去除所述DRB的一个部分的一个半圆形半壳的部分；

图8(d)是图8(a)的DRB以及钻井隔水管/导体的布置的上暴露端的近视图；

图8(e)是单独示出的DRB的一个部分的立体图；

图8(f)是图8(e)所示的DRB的一个部分的一个半圆形半壳的一(外)侧的立体图；

图8(g)是图8(f)所示的DRB的半圆形半壳的另一(内)侧的立体图；

图8(h)是图8(e)的DRB的视图的剖视图；

图8(i)是设置在图8(a)的DRB的外表面上的一个六边形的形状以及环绕的凹槽布置的近视侧图；

图8(j)是设置在图8(a)的DRB的外表面上的具有一矩形或正方形轮廓(即：“U”形轮廓)的所述凹槽布置的一凹槽的一第一示例的剖视图；

图8(k)是设置在图8(a)的DRB的外表面上的具有一锥形/成角度的侧面轮廓(即：在一“U”形与一“V”形轮廓之间的混合)的所述凹槽布置的一凹槽的一第二示例的剖视图；

图8(l)是设置在图8(a)的DRB的外表面上的具有一半圆形或全圆形轮廓的所述凹槽布置的一凹槽的一第三示例的剖视图；

图9是根据本发明的一实施方式的一种适于浸入一水体中并被成型以减小VIV及/或阻力的基本上圆柱形元件的立体图，并且特别是呈两个半圆形部件的壳的形式，当它们围绕一海底管道，例如一管而组合在一起时，可以彼此螺栓连接(在首次安装这种海底管道时，或在对已经在海底安装的这种管道进行改装时)，以作为所述海底管道的一圆柱形罩；

图10(a)以及图10(b)是根据本发明的另一实施方式的一种适于浸入一水体中并被成型以减小VIV及/或阻力的基本上圆柱形元件的立体图，并且特别是呈两个半圆形部件的壳的形式，当它们围绕一海底管道，例如一管而组合在一起时，可以彼此捆扎在一起(在首次安装这种海底管道时，或在对已经在海底安装的这种管道进行改装时)，以作为所述海底管道的一圆柱形罩；

图11(a)以及图11(b)是根据本发明的又一实施方式的一种适于浸入一水体中并被成型以减小VIV及/或阻力的基本上圆柱形元件的立体图，并且特别是呈两个半圆形部件的壳的形式，当它们围绕一海底管道，例如一管而组合在一起时，可以彼此螺栓连接或捆扎在一起(在首次安装这种海底管道时，或在对已经在海底安装的这种管道进行改装时)，以作为所述海底管道的一圆柱形罩，其中所述两个半圆形的壳的每个包含在其余材料(通常是成型材料)内形成的一半圆形圆柱状柔性基底；以及

图12是根据本发明的又一实施方式的一种适于浸入一水体中并被成型以减小VIV及/或阻力的基本上圆柱形元件的立体图，在制造海底管道时，所述基本上圆柱形元件通过连接到所述海底管道来牢固地且整体地安装到所述海底管道上。

具体实施方式

图1示出了一种根据本发明的一实施方式的适于浸入一水体(未示出)中的基本上圆柱形元件10。所述基本上圆柱形元件10是基本上管状的，并且包括一通孔15及一外表面11。

在本发明的某些实施方式中，所述基本上圆柱形元件10可以是一基本上圆柱形结构(未示出)的实际(即：整体)外表面，所述基本上圆柱形结构在使用中位于所述水体中，位于所述水体中的所述基本上圆柱形结构可以是一隔水管(未示出)、连系管、跨接器、长的管跨、流线、或电力电缆等等。可选地且更优选地，所述基本上圆柱形元件10是与所述基本上圆柱形结构(未示出)分离的一基本上管状的部件，其中在使用中，所述基本上圆柱形元件10适于围绕所述基本上圆柱形的结构放置，使得所述基本上圆柱形结构位于所述基本上圆柱形元件10的所述通孔15内，使得所述基本上圆柱形元件10包围位于所述基本上圆柱形元件10中的所述基本上圆柱形结构的部分，因此对于位于所述基本上圆柱形元件10中的所述基本上圆柱形结构，所述基本上圆柱形元件10像一套管。

重要的是，在所有实施方式中，所述基本上圆柱形元件10在所述基本上圆柱形元件10的外表面11上具有多个重复形状20的一布置或图案，如随后将更详细地描述的，并且其作用是减小作用在所述基本上圆柱形元件10上的涡激振动(Vortex InducedVibration,VIV)及/或阻力(并因此减小作用在位于所述基本上圆柱形元件10的所述通孔15内的任何所述基本上圆柱形结构上VIV及/或阻力)。

技术人员将理解，与具有一均匀(平坦)的外表面11的一圆柱形结构相比，所述多个形状20与围绕所述多个形状20设置的多个凹槽30的布置的组合改变了涡旋(未示出)形成的方式。技术人员还将理解，通过提供具有所述外表面11的所述基本上圆柱形元件10，将意味着不需要在水下使用的一些圆柱形结构或管状物周围通常另外设置的附加的(常规的)VIV列板，因为所述基本上圆柱形元件10将提供足够的甚至可能超过足够的VIV及/或阻力减小。

如图1所示，所述基本上圆柱形元件10包括一上端12U及一下端12L，并且包括足以满足特定应用所需的在水中配置的一长度。

在图1所示的实施方式中，所述外表面11包括多个重复的形状20，其中每个优选的形状20是一六边形，使得所述外表面11的大部分或更优选地所述基本上圆柱形元件10的整个外表面11包括一六边形的密铺21，其中，每三个相邻的六边形20(在图3中示出例如多个六边形20A、20B及20C)在每个相邻的顶点22处相交，并且其余的六边形20在所述圆柱形元件10的所述外表面11上重复布置。

技术人员应注意，优选的是，在每个六边形的形状20的两个相邻的侧边之间的每个顶点22包括一半径而不是一尖棱角，并且更优选地，每个六边形的形状20的每对相邻的侧边之间的每个顶点22包括在5mm至250mm之间的一半径，更优选地，所述半径在150mm至250mm之间。

在如图1至图3所示的所述基本上圆柱形元件10的实施方式中，所述多个六边形20的布置也可以根据多个六边形20的多个行40A、40B、40C、40D彼此堆迭来考虑，每个行40通过多个凹槽30的一布置与下一个上行或下行40相分隔。

另外，在所述基本上圆柱形元件10的所述外表面11上的多个六边形20的布置可以被视为交错的多个列50的形式，所述多个列50围绕所述外表面11的周长等间隔分布，其中图3中所示的第一列50A与下一个列50B紧密配合(与所述第一列50A相比，所述列50B以一六边形20的高度的一半被错开)，对于其他列50C、50D及50E以此类推，如图3所示。

技术人员将理解，具有设置在所述外表面11上的一六边形的密铺21的所述外表面11，其中多个六边形20由于所述多个凹槽布置30而从所述外表面11向外突出，提供了最大的优点，即最大化了每个行40及/或每个列50内及/或在所述外表面11的整个表面上的形状的数量，因此具有很大的优点，即可以为所述基本上圆柱形元件10提供最有效的VIV及/或阻力减少。

所述多个形状20及所述多个凹槽布置30可以通过任何合适的方式形成在所述基本上圆柱形元件10的所述外表面11上，例如将所述基本上圆柱形元件10与在其上的所述凹槽布置30以及六边形的密铺21成型为一整体的一件式部件(这种成型操作可以是泵送、注射或旋转成型操作)。替代地，所述基本上圆柱形元件10可以开始于一均质管状，并且所述多个凹槽布置30可以被切入所述均质管状(未示出)的外表面中，以形成多个形状20的布置，特别是设置在所述外表面11上的所述六边形的密铺21的优选布置。也可以使用其他合适的制造技术。一较不优选的制造技术是使用一均质管状，并通过某些合适的固定方式，例如粘合剂或螺钉等等而将多个形状20以这种六边形的密铺21布置固定到所述均质管状(未示出)的所述外表面11上，使得所述多个凹槽布置30通过在所述各种被固定的形状20之间形成的多个间隙或多个通道来提供所述多个凹槽布置30。

所述六边形的密铺21在降低VIV方面非常有效，实际上，它的设计目的是将VIV降低至少80％，并且将雷诺数(Reynolds number)从1.4e5到4.2e6范围的阻力减小到1.2以下。

所述凹槽布置30的尺寸如下：

凹槽轮廓的深度等于所述基本上圆柱形元件10的外径(outer diameter,OD)的0.01至0.1倍，一优选的凹槽布置30的一轮廓的深度等于所述基本上圆柱形元件10的OD的0.0.2至0.03倍；

轮廓的一宽度等于所述基本上圆柱形元件10的OD的0.04至0.1倍，一优选的轮廓的宽度等于所述基本上圆柱形元件10的OD的0.05至0.07倍；

所述凹槽布置30通常包括多个成角度的侧面60，其可以相对于所述基本上圆柱形元件10的半径成40至80度之间的角度，并且优选地，所述凹槽布置30的所述多个成角度的侧面60相对于所述基本上圆柱形元件的半径成60度的角度；

替代地，所述凹槽布置30的轮廓可以是一全圆，其中切口的直径可以等于所述基本上圆柱形元件10的OD的0.03至0.15倍，更优选地，当以一全圆布置时，所述凹槽布置30包括一凹槽，所述凹槽的切口的一直径等于所述基本上圆柱形元件10的OD的0.07至0.09倍。

因此，技术人员将理解，所述六边形的密铺21(以及因此所述六边形的密铺21内的每个行40及/或每个列50)环绕所述基本上圆柱形元件10的整个360度圆周，并且将进一步理解，在每个行40的上侧及下侧上的每个凹槽30在所述外表面11的360度周围是连续的，使得它没有单独的起点或终点。这在减少VIV及/或减小阻力方面提供了显着的优势，因为所述凹槽布置30为水提供了一更平滑的出口点，使水与所述外表面11接触(当与一完全“光滑”的外表面相比时)。

技术人员还将理解，尽管所述六边形的密铺21是设置在所述外表面11上的最优选的形状轮廓，但是也可以使用其他次优选的形状20，例如三角形、正方形、矩形、五边形或其他合适的形状。较优选的合适形状是具有对称性的形状(因而能够以密铺方式紧密地装配在一起)。还优选的是，所述密铺21中的所有形状20彼此相同，以便增加可以装配或设置在所述外表面11上的形状20的数量，因此，尽管可以在不同的行40中提设置不同的形状，优选地，在一密铺中的所有形状20都是相同的，并且最优选地，所有形状都是六边形20，因此所述密铺是一六边形的密铺21。进一步优选的是，当水绕所述基本上圆柱形元件10的周长行进时，所述凹槽布置30提供至少一个且优选地多个分离的路径以使水流动，使得绕所述基本上圆柱形元件10的外周从一侧流到另一侧的水(会发生在当所述基本上圆柱形元件10在一水体内基本垂直时，所述水体流过所述基本上圆柱形元件10)遇到多个流的分离点23，其呈六边形的形状20的角点23的形式。例如，在图3中，沿着所述凹槽布置20内的流动路径25A从左至右流动的水将遇到流的分离点23A，所述水在所述点处将被分离成流25A1及流25A2。另外，在图3中，沿着所述凹槽布置20内的流动路径25B从左至右流动的水将遇到流的分离点23B，所述水在所述点处将被分离成流25B1及流25B2。作为一另一示例，在图3中，沿着所述凹槽布置20内的流动路径25C从左至右流动的水将遇到流的分离点23C，所述水在所述点处将被分离成流25C1及流25C2。这种流动分离特性，特别是由沿着每个行40及/或沿着每个列50观察时被交错的多个形状20的布置所提供的，提供了明显更大的流动分离，进而大大地降低了VIV，并且这为本发明的实施方式提供了显着的技术优势。另外，在本发明的示例性实施方式中，优选的是，所述流的分离点23(即，形状的转角23)小于90度，使得在所述凹槽布置20中流动(例如沿着流动路径25A)的水被迫改变方向小于90度，以使所述基本上圆柱形元件10的阻力系数尽可能低。因此，在采用所述六边形的密铺21的实施方式中，流的分离点23(即，形状的转角23)为60度，使得无论水沿着两条流动路径中的哪一条(即：流动路径23A1或25A2)绕所述六边形的形状20C，在所述凹槽布置20中流动的水(例如沿着流动路径25A)被迫改变方向60度，因此，所述基本上圆柱形元件10的阻力系数保持尽可能低。

所述基本上圆柱形元件10以及设置在其上的所述多个形状20由任何合适的材料形成，并且所述合适的材料可以是在水中漂浮的一材料。

所述表面的密铺的替代配置如图4至图6所示。为简洁起见，所有配置之间的特征都相同，因此将不重复这些细节，并且读者可参照上面的段落。相似的特征以X10、X11形式标记，其中最后的数字表示图1至图3中标记的特征。

图4至图6a示出了具有一外表面211的圆柱形元件210，所述外表面211包括多个重复的六边形的形状220，沿着与所述元件210的纵轴及横轴偏移的一轴线拉长，并且具有多个圆点。在所述多个形状220之间是多个凹槽230。所述圆柱形元件210如前所述具有一上端212U及一下端212L。在所述多个凹槽230内绕元件210流动的水与所述六边形的形状220的至少一个顶点223相遇，并沿着不同的流动路径分离。与图1至图3中所示的凹槽30及形状20的配置相比，在所述元件210周围流动的水通常总是相对于所述圆柱形元件210的轴以一偏移角被引导(在图1中，可以看到一些凹槽30与所述元件10的横轴或平面对准)。

图4至图6b再次示出具有一外表面311的圆柱形元件310，所述外表面311包括多个具有圆角的拉长的六边形的重复的形状320，但是在此示例中，所述形状320的拉长小于图4至图6a中的形状的拉长。所述形状320的拉长再次沿着每个形状320的一轴，且所述轴自所述圆柱形元件310的纵轴及横轴偏移。如同之前，沿着多个凹槽330流动的水与所述形状320的顶点323相遇，并分成多个单独的流动路径。所述凹槽330相对于所述元件310的纵向及横向成角度。

图4至图6c示出了具有一外表面411的圆柱形元件410，所述外表面411具有多个重复的六边形的形状420。所述形状420再次沿着自所述圆柱形元件410的纵轴及横轴偏移的一轴而被拉长。然而，在此示例中，所述形状420的拉长程度小于图4至图6a以及图4至图6b所示的形状的拉长，并且每个形状420的顶点423具有一较小的半径，因此更尖。在多个凹槽430中绕所述元件410流动的水与所述形状420的至少一个顶点423相遇，然而也可以被引向一形状420的一平坦侧424或一平坦侧424的一部分。所述水被分成不同的流动路径，及/或被一形状420的一平坦侧424转向。

图4至图6d示出了具有一外表面511的圆柱形元件510，所述外表面511包括在整个所述表面511上呈重复图案的多个六边形的形状520。多个凹槽530将所述多个形状520彼此隔开。在此示例中，所述多个凹槽530比图1至图3所示的多个凹槽30宽，即所述多个形状520比图1至图3中的多个形状20相隔得更远。与图1至图3所示的示例中的多个形状20的对齐相比，所述多个形状520旋转，因此所述多个形状520现在是指向下的(即，所述多个形状520已经相对于图1至图3所示的形状20的布置旋转了30°，使得至少两个顶点523A、523B、523C、523D沿着所述圆柱形元件510的纵轴被对齐)。流过及绕过本文所述的各种形状及凹槽的布置的水的计算机模型中，发现图4至图6d所示的布置在减小VIV方面特别有效，因此这是施用所述基本上圆柱形元件510的所述表面511上的最优选的密铺的图案。在多个凹槽530中绕所述元件510流动的水与所述形状520的至少一个顶点523相遇，但是也可以被引向一形状520的一平坦侧524A、524B，或一平坦侧524A、524B的一部分。所述水被分成不同的流动路径，及/或被一形状520的一平坦侧524A、524B转向。

图4至图6e示出了具有一外表面611的圆柱形元件610，所述外表面611包括沿所述圆柱形元件的纵轴被拉长的多个六边形的形状620。所述多个形状620以一重复图案布置在所述表面611上。类似地，对于图4至图6d，所述多个形状620被布置为使得两个或更多个顶点623A、623B、623C、623D沿着所述圆柱形元件610的纵轴被对齐。在水绕着所述圆柱形元件610行进时，水绕着多个凹槽630流动，并且通常与至少一个形状620的转角/顶点623相遇。如前所述，此作用是沿着不同的流动路径分离流。所述流还可以被导向一形状620的一平坦面624A、624B或一平坦面624A、624B的一部分。

图4至图6f示出了具有一外表面711的圆柱形元件710，所述外表面711具有在整个所述表面711上呈一重复的图案的多个六边形的形状720。多个凹槽730将所述多个形状720彼此隔开。与图4至图6d以及图4至图6e所示的形状520、620相比，所述多个形状720沿着所述圆柱形元件710的纵轴被拉长并且相对密集地堆积。所述多个形状720的拉长大于图4至图6e的所述多个形状620的拉长，并且产生两个相对尖锐的顶点723A、723B，其沿着所述圆柱形元件710的纵轴对齐。在多个凹槽730中围绕所述圆柱元件710流动的水可以与一形状720的一顶点(例如，上顶点723A)相遇，或者可以流向一形状720的一平坦侧724或一平坦侧724的一部分。流过所述多个凹槽430并与一形状720的一顶点723A接触的水可以被分成不同的流动路径。沿着所述多个凹槽730流动并进入一形状720的一平坦部724的水可以被转向以在所述多个凹槽730内沿着不同的方向流动。

图6(g)显示了施加在所述基本上圆柱形元件510的所述表面511上的最优选的密铺的图案的示例尺寸。在此示例中，所述基本上圆柱形元件510具有以下示例性尺寸：

·(元件510的)最大外径510D＝1222mm(因此，最大半径510OR＝611mm)；

·凹槽深度520D(凹槽深度，即每个形状520的高度)＝60mm；

·半径520R(在每个形状520的边缘处的转角)＝60mm；

·因此凹槽深度520D＝半径520R；

·(从中心点C至外表面511的元件510的)内径520IR＝551mm；

·凹槽周长530C(沿周长方向两个相邻的形状520之间的凹槽的宽度)＝319.972mm；

·凹槽对角线530D(图6(g)所示的两个相邻且平行的平侧面524a及524c之间的对角线方向上，两个相邻的形状520之间的凹槽的宽度＝350.054mm。

技术人员将理解，各种尺寸易于根据使用的特定应用的要求而变化，并且将特别取决于所讨论的圆柱形元件510的内径520IR而变化，然而各种尺寸(例如，凹槽深度520D、半径520R、凹槽周长530C以及凹槽对角线530D)皆优选地是所述内径520IR的一相对固定的比率，这将在后面进行详细描述。简而言之，所讨论的所述圆柱形元件510的内径520IR越大，凹槽深度520D越大，但是两者之间的相对比例优选地基本上是恒定的，因为相对尺寸分配成为共同特征比率，如现在将要描述的。在图4至图6所示的所有示例中，已经确定了一些共同的特征比率，这些特征比率导致所述圆柱形元件增强了VIV抑制。这些是：

·凹槽深度(即，多个重复的形状的深度)＝(元件的)最外直径乘以0.05；

·凹槽深度(即，多个重复形状的深度)＝(在每个形状的边缘的转角的)半径；

·凹槽周长(周长方向上的凹槽的宽度)＝元件的最外半径乘以0.50至0.60(例如，对于图6g所示的示例，最外半径510OR＝611mm乘以0.525＝约320mm)；

·凹槽对角线(对角线方向上的凹槽的宽度)＝元件的最外半径乘以0.55至0.60(例如，对于图6g所示的示例，最外半径510OR＝611mm乘以0.572＝约350mm)；

·重复的形状的角度＝等边且形状一致的六边形，每个转角的封闭角固定为120；

·优选的形状样式包括3个固定的120°封闭角的六边形的多个行，每个行围绕所述基本上圆柱形元件的周长等距分布，相邻的行包括3个形状相似的六边形，但偏移了异相的半个间距(即60°)，即图6(g)所示的样式。

所述基本上圆柱形元件10有三个主要的应用领域，它们是：

分布式浮力模块(Distributed buoyancy modules,DBM)62，如图7(a)至图7(d)所 示

DBM 62通常用于一管道64，例如一隔水管64的外部上的选定点，所述隔水管64在水面船只(未示出)或平台及一海底结构(未示出)之间的一水体中延伸，所述DBM 62的功能是在一所需的位置向所述管道64提供浮力(例如，使所述管道64能够以缓波(lazy wave,lazy S)配置安装)。所述基本上圆柱形元件10可以通过任何合适的方式，例如，夹紧或带子固定到所述DBM 62的外部，但是更优选地，所述基本上圆柱形元件10与DBM 62完全成整体，使得所述元件10的外表面11是所述DBM 62的(整体)外表面11，在这种情况下，所述DBM 62不是整体圆柱体，而是以两个半壳62U、62L的形式提供；当所述两个半壳62U、62L结合在一起时，在隔水管64的外表面周围形成一圆柱或套管。所述DBM 62的大部分或全部由浮力材料形成。DBM 62形式的通常为圆柱形的元件设置有合适的带凹槽66以及提升孔68，以便于运输、安装以及固定呈DBM 62的形式的所述基本上圆柱形的元件。

钻井隔水管浮力(Drill Riser Buoyancy,DRB)70，如图8(a)至图8(l)所示

DRB模块70通常沿着一隔水管71的整个长度安装，所述隔水管71通常沿其长度沿其外圆周具有多个导体72的一布置，图8(a)中显示了五个，特别是在深水及超深水使用的隔水管71，以将所述钻井隔水管71的重量减小到可控制的水平。所述基本上圆柱形元件10适合于：(a)施加、固定或以其他方式固定到一DRB的外表面，或更优选地；(b)如图8(a)所示，一DRB 70的外表面可整体地包括如图1至图3所示的所述外表面11的成型的轮廓。DRB70通常设置在多个半壳70L、70R中的任何一个中(如图8(a)至图8(h)所示，或四分之一壳(未示出))，当所述多个半壳被组合在一起时，围绕/包围所述钻井隔水管71以及导体装置72。这样的DRB 70(未示出)优选地设置有多个堆叠的平面以允许单个壳70L、70R的一个堆迭在另一个之上。两个半壳70L、70R优选地通过一合适的固定装置，例如螺栓(未示出)，围绕所述隔水管71以及导体布置72彼此固定，所述螺栓穿过设置在于上端及下端的每个半壳70L、70R的任一侧上的螺栓孔75，并用螺母(未示出)固定到位，以将所述两个半壳70L、70R相互拉/压在一起。

传统上用作VIV列板的圆柱形罩

如图1至3所示的第一实施例

某些水下管道，例如电缆、流线、管道及管线，通常可以配备海底VIV抑制列板，其通常包括径向延伸的螺旋状布置的鳍板，用于减少VIV。取代提供这种传统的鳍板，可以改用如图1至图3所示具有所述外表面11的所述基本上圆柱形元件10，其中所述基本上圆柱形元件10通常具有沿着一侧上一直形成的一狭缝，并且所述基本上圆柱形元件10因此是C形的，并且敞开并安装在要保护的电缆、流线或管道的周围，使得所述C形的基本上圆柱形元件10完全包裹着电缆、流线或管道的切面，所述C形的基本上圆柱形元件10绕所述电缆、流线或管道的切面而放置，就像一套管一样。

传统上用作VIV列板的圆柱形罩

如图9所示的第二实施例

在图1至图3的C形基本上圆柱形元件10的一替代实施方式中，图9所示的所述基本上圆柱形元件100A(在其外表面111上具有如上所述的一六边形的密铺21)可被提供以装配至一海底管道110，例如一海底电缆、柔性跨接器、流线、隔水管、管道或管线(在首次安装这种海底管道时，或对已在海底安装这种管道110进行改装时)。

图9的所述基本上圆柱形元件100A包括两个部分或成对的半圆形壳102a、102b，当所述半圆形壳102a、102b围绕这样的管道110(在图9中示出了一管110)组合在一起时，以360度完全环绕所述壳110a、102b被放置围绕管道110的部分。所述半壳102a、102b可以通过适当数量的紧固装置(图9中在基本上圆柱形元件100的每个端部示出了两个这样的紧固装置)彼此固定，例如穿过通过整个半壳102a、102b的侧壁的螺栓孔105的一带螺纹的螺栓104，并可以通过多个螺栓及多个垫圈106b固定到位。因此，图9的所述基本上圆柱形元件100A用作所述管道110的一罩或套管，从而借助于设置在其外表面111上的所述六边形的密铺21为所述管道110提供海底VIV抑制。

两个部分或成对的半圆形壳102a、102b通常由例如聚氨酯之类的一相对轻质、相对坚固且不脆的材料形成。另外，若操作员需要为所述管道110添加浮力，可将例如聚苯乙烯的浮力材料(未示出)或其他合适的材料添加至所述基本上圆柱形元件100A的通孔的内表面(使得浮力材料位于所述基本上圆柱形元件100A的内通孔与所述管道110的外表面之间的环状构造中)。

可以在所述第一基本上圆柱形元件100A的每个端部附近提供与所述第一基本上圆柱形元件100A相同的另外的基本上圆柱形元件100B，依此类推，直到所述管道110的整个长度或一足够的长度被图9的所述基本上圆柱形元件100A、100B完全包围为止，就像一套管。

每个基本上圆柱形元件100在一端(例如，可以是使用中的一下端)的一外端面109上及在另一端的一内端面108(可以是使用中的一最上端)上设置有一适当形状的配合或匹配表面。所述匹配表面可以是合适形状的配合的表面，例如径向作用的舌及凹槽布置等等。在围绕所述管道110安装期间，所述第二基本上圆柱形元件100B围绕所述管道110放置，其上端108具有相对于所述第一基本上圆柱形元件100a的最下端的外匹配表面109重迭放置的内匹配表面，使得所述相应的径向作用的舌与凹槽布置彼此匹配。所述安装方法在需要使用所述基本上圆柱形元件100抑制VIV的所述管道110的长度上重复进行，并且各自的径向作用的舌及凹槽布置防止了相邻的基本上圆柱形元件100A、100B的轴向分离。

传统上用作VIV列板的圆柱形罩

如图10(a)及图10(b)所示的第三实施方式

图10(a)及图10(b)示出了图9的所述基本上圆柱形元件100的一基本上圆柱形元件120的一替代实施方式，其中，如图10所示的所述基本上圆柱形元件120再次包括如前所述的设置在其外表面131上一六边形的密铺21。

然而，图10的所述基本上圆柱形元件120与图9的所述基本上圆柱形元件100的不同之处在于，图10的所述基本上圆柱形元件120通过一不同的紧固装置被安装在所述管道110上，并且围绕所述管道110而被固定。如图10中所示，两个部分或成对的半圆形壳122a、122b中的每个的所述外表面在所述相应的半壳122a、122b的所述外表面141上的相同纵向位置处包括一相应的半圆形凹部或凹槽123a、123b。在两个部分或成对的半圆形壳122a、122b的每个的每个端部处都有一相应的半圆形凹部或凹槽123a、123b，从而当所述两个半壳122、122b围绕所述海底管道110组合在一起时，所述两个相应的半圆形凹部123a、123b组合以形成具有足够宽度的一完整圆形凹部123，以容纳一圆形带134，所述圆形带134位于所述凹部123内的两个半壳122、122b的360度圆周周围，并且其中所述带134通过一系带或锁135被紧固并固定在所述凹部123内，使得所述两个半壳122、122b围绕所述海底管道110彼此固定或锁定。图10(a)中示出了两个凹部123a、123b，一个凹部123a被设置在所述基本上圆柱形元件120的使用中的最上端128附近，另一凹部123b被设置在所述基本上圆柱形元件120的使用中的最下端129附近，然而，若需要的话，多个另外的凹部123还可以沿着所述基本上圆柱形元件120的长度间隔地设置(特别是若所述基本上圆柱形元件120特别的长)。

在所有其他方面(包括具有与图9的所述外端面109相似的一外端面129以及具有与图9的所述内端面108相似的一内端面128)，图10的所述基本上圆柱形元件120类似于图9的所述基本上圆柱形元件100，并且可以出于相同的VIV抑制目的而安装在类似的海底管道110周围，例如一海底电缆、柔性跨接器、流线、隔水管、管道或管线(在首次在海底安装这种管道110时，或对已经在海底安装的这种管道110进行改装时)。

传统上用作VIV列板的圆柱形罩

如图11(a)及图11(b)所示的第四实施方式

图11(a)及图11(b)示出了图9的所述基本上圆柱形元件100以及图10(a)及图10(b)的所述基本上圆柱形元件120的一基本上圆柱形元件140的一另一替代实施方式(尽管在图11(a)及图11(b)中仅示出了其一半)，其中如图11(a)及图11(b)所示的所述基本上圆柱形元件140再次包括设置在其外表面141上的一六边形的密铺21。

图11(a)及图11(b)的所述基本上圆柱形元件140可以通过任何合适的紧固方式安装在所述管道110上并固定在所述管道110周围，例如：

-将一带螺纹的螺栓104穿过多个螺栓孔(图11(a)及图11(b)中未示出)，并通过多个螺栓及多个垫圈106b以与图9所示的紧固装置一类似的方式被固定定位；或是

-将一圆形带134定位在一凹部(图11(a)及图11(b)中未示出)内围绕所述基本上圆柱形元件140的360度圆周周围，并且其中所述带134通过一系带或锁135被紧固及固定在所述凹部内，使得所述两个半壳142围绕海底管道110彼此固定或锁定。

然而，图11(a)及图11(b)的所述基本上圆柱形元件140的两个半壳142的每个与图9的所述基本上圆柱形元件100的两个半壳的每个以及图10的所述基本上圆柱形元件120的两个半壳的每个差异在于，所述两个半壳142分别包括形成在形成所述半壳142的其余的材料(通常是模制聚氨酯)内的一半圆形圆柱状的柔性基底145。所述半圆形圆柱状的柔性基底145包括穿过其侧壁形成的多个孔146，以减轻所述半壳142的重量。所述柔性基底优选地由一合适的柔性材料形成，并且所述半壳142通常通过将PU倒入至一模具并围绕所述基底145而被制造，使得所述基底145被所述PU包围及封装，然而一旦所述PU已经凝固，就为所述PU提供一骨架。因此，与其他实施方式相比，所述柔性基底145使得所述基本上圆柱形元件140具有更大的柔性、减少了材料需求以及改进了比较产品的耐久性。

图11(a)及图11(b)的所述基本上圆柱形元件140的所述实施方式的优点在于，所述基本上圆柱形元件140的一给定的厚度T2将比图9的所述基本上圆柱形元件100以及图10(a)及图10(b)的所述基本上圆柱形元件120的相同厚度强。因此，图11(a)及图11(b)的基本上圆柱形元件140的实施方式的优点是可以制得更薄(见图11(a)所示的所述基本上圆柱形元件的侧壁T2，与图10(b)所示的所述基本上圆柱形元件120的相对的厚度侧壁T1相比)而不牺牲其强度。因此，图11(a)及图11(b)的所述基本上圆柱形元件140的侧壁厚度T2小于图10(a)及图10(b)的所述基本上圆柱形元件120的侧壁厚度T1，并且与其他实施方式相比，图11(a)及图11(b)的所述基本上圆柱形元件140将可能更轻，因此更容易安装在一管道110上。

通过以下方式，一操作者通常将能够改装图11(a)及图11(b)的所述基本上圆柱形元件140至一已经安装的海底管道110的外表面上：

-通过远洋船舶/船(未示出)的一月池将所述海底管道110从水中拉出；

-将所述基本上圆柱形元件140安装至所述海底管道140的所述外表面141上；以及

-降低外表面安装有经施加的基本上圆柱形元件140的所述水下管道110通过所述月池向下回到水中。

图11(a)及图11(b)的基本上圆柱形元件140的所述实施方式具有又一个显着优点是，由于所述基本上圆柱形元件140的外径比其他实施方式的圆柱形元件的外径薄，在所述海底管道110必须向上拉过具有一开口的一月池的情况下，其中所述开口刚好大于所述海底管道110的外径，与其他不可能通返过所述月池的更广泛的实施方式例如100、120相比，所述基本上圆柱形元件140将更容易/可行地改装至一已经安装的海底管道110上。

图11(a)及图11(b)的所述基本上圆柱形元件140用作所述管道110的一罩或套管，并借助于设置在所述基本上圆柱形元件140的外表面141上的所述六边形的密铺21为所述管道110提供海底VIV抑制。

一操作者可以选择基本上圆柱形元件的实施方式100、120、140中的任何一个，以适当地替换现有的海底管道保护系统/浮力系统。

传统上用作VIV列板的圆柱形罩

如图12所示的第五实施方式，直接安装在海底管道上

在图1至图3的所述C形基本上圆柱形元件10的又一替代实施方式中，如图12所示的所述基本上圆柱形元件160(在其外表面161上具有如上所述的一六边形的密铺21)可以牢固地及整体地安装至一海底管道110，例如一海底电缆、柔性跨接器、流线、隔水管或是在制造这种管道110时，通过将所述管道110连接至所述基本上圆柱形元件160而形成的管线。

因此，图12的所述基本上圆柱形元件160形成所述海底管道110的一整体外罩或覆盖物，并且沿着所述基本上圆柱形元件160所覆盖的管道110的整个纵向截面完全围绕360度的所述管道110(通常将是管道110的整个长度)。

图12的所述基本上圆柱形元件160的所述内表面163可以直接结合到所述管道110的所述外表面111，或者一圆柱形的管道或导管的绝缘/涂层165可以可选地以一同轴的方式夹在所述基本上圆柱形元件160的所述内表面163与所述管道110的所述外表面111之间，并且优选地被结合至两者。所述导管的绝缘/涂层165可以由任何合适的材料形成。若操作员需要向所述管管道110增加浮力，则所述导管的绝缘/涂层165可以由例如聚苯乙烯的一浮力材料(未示出)或其他适当的浮力材料形成。

因此，图12的所述基本上圆柱形元件160用作所述管道110的一罩或一套管，从而借助于设置在所述基本上圆柱形元件160的外表面161上的所述六边形的密铺21为所述管道110提供海底VIV的抑制。

在不脱离本发明范围的情况下，根据本发明的实施方式的其他应用是可能的，特别是在海底环境中需要降低VIV及/或降低阻力。

在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述实施方式进行修改及改进。