1.一种深海叠层螺旋耐压壳装置,其特征在于:包括若干顺次叠加套设的体螺层,若干体螺层同轴设置,即以同一条中心线为中轴线,且若干体螺层的直径向中轴线方向逐渐减小;
体螺层呈圆柱状,同时圆柱状的柱壁凹凸起伏呈波浪形设置;
在相邻体螺层形成的空腔内分别布设螺旋状加强管,螺旋状加强管与相邻体螺层接触处为体螺层向中轴线方向凸起位置。
2.根据权利要求1所述的深海叠层螺旋耐压壳装置,其特征在于:包括四个顺次叠加套设的体螺层,分别为第一体螺层、第二体螺层、第三体螺层以及第四体螺层,在第一体螺层与第二体螺层之间布设第一螺旋状加强管,第二体螺层与第三体螺层之间布设第二螺旋状加强管,第三体螺层与第四体螺层之间布设第三螺旋状加强管,其中,第一螺旋状加强管与第一体螺层、第二体螺层接触处通过焊接固定,第二螺旋状加强管与第二体螺层、第三体螺层接触处通过焊接固定,第三螺旋状加强管与第三体螺层、第四体螺层接触处通过焊接固定。
3.根据权利要求2所述的深海叠层螺旋耐压壳装置,其特征在于:第一螺旋状加强管、第二螺旋状加强管、第三螺旋状加强管的螺距相同,第一体螺层的弧高小于或等于0.5倍的螺距,第二体螺层的弧高小于或等于0.5倍的螺距,第三体螺层的弧高小于或等于0.5倍的螺距,第四体螺层的弧高小于或等于0.5倍的螺距。
4.根据权利要求2所述的深海叠层螺旋耐压壳装置,其特征在于:第二体螺层的厚度大于或者等于第一体螺层厚度的1.1倍,第三体螺层的厚度大于或者等于第二体螺层厚度的
1.1倍,第四体螺层的厚度大于或者等于第三体螺层厚度的1.1倍;
第二螺旋状加强管的截面半径大于或者等于第一螺旋状加强管的截面半径的1.1倍,第三螺旋状加强管的截面半径大于或者等于第二螺旋状加强管的截面半径的1.1倍。
5.根据权利要求2所述的深海叠层螺旋耐压壳装置,其特征在于:第一螺旋状加强管的半径大于或者等于10倍的第一螺旋状加强管的截面半径,第二螺旋状加强管的半径大于或者等于10倍的第二螺旋状加强管的截面半径,第三螺旋状加强管的半径大于或者等于10倍的第三螺旋状加强管的截面半径。
6.一种深海叠层螺旋耐压壳装置的制造工艺,其特征在于:包括以下步骤:
第一步:组装第一体螺层,将第一螺旋状加强管放置在第一体螺层内部,且紧贴第一体螺层内壁,此时第一体螺层为圆柱状结构,第一螺旋状加强管与第一体螺层接触处通过焊接进行固定,第一螺旋状加强管与第一体螺层靠近焊接处形成焊缝;
第二步:内压形成第一体螺层,在呈圆柱状的第一体螺层内部施加内压,圆柱状结构逐渐胀形,圆柱状结构的柱壁出现凹凸部分,最终形成波浪状;
第三步:组装第二体螺层,将第二体螺层套设在第一体螺层内,两者同轴设置,此时第二体螺层为圆柱状结构;
第四步:内压形成第二体螺层,在呈圆柱状的第二体螺层内部施加内压,圆柱状结构逐渐胀形,圆柱状结构的柱壁出现凹凸部分,最终形成波浪状,将第一螺旋状加强管螺旋处包裹,第一螺旋状加强管与第二体螺层接触处通过焊接进行固定,第一螺旋状加强管与第二体螺层靠近焊接处形成焊缝;
第五步:焊接第二螺旋状加强管,将第二螺旋状加强管放置在第二体螺层内部,且第二体螺层与第二螺旋状加强管接触处为第二体螺层向中轴线方向凸起位置,第二螺旋状加强管与第二体螺层接触处通过焊接进行固定,第二螺旋状加强管与第二体螺层靠近焊接处形成焊缝;
第六步:组装第三体螺层,将第三体螺层套设在第二体螺层内,第三体螺层与第一体螺层、第二体螺层三者同轴设置;
第七步:内压形成第三体螺层,在呈圆柱状的第三体螺层内部施加内压,圆柱状结构逐渐胀形,圆柱状结构的柱壁出现凹凸部分,最终形成波浪状,将第二螺旋状加强管螺旋处包裹,第二螺旋状加强管与第三体螺层接触处通过焊接进行固定,第二螺旋状加强管与第三体螺层靠近焊接处形成焊缝;
第八步:焊接第三螺旋状加强管,将第三螺旋状加强管放置在第三体螺层内部,且第三螺旋状加强管与第三体螺层接触处为第三体螺层向中轴线方向凸起位置,第三螺旋状加强管与第三体螺层接触处通过焊接进行固定,第三螺旋状加强管与第三体螺层靠近焊接处形成焊缝;
第九步:组装第四体螺层,将第四体螺层套设在第三体螺层内,第四体螺层与第一体螺层、第二体螺层、第三体螺层四者同轴设置;
第十步:内压形成第四体螺层,在呈圆柱状的第四体螺层内部施加内压,圆柱状结构逐渐胀形,圆柱状结构的柱壁出现凹凸部分,最终形成波浪形,将第三螺旋状加强管螺旋处包裹,第三螺旋状加强管与第四体螺层接触处通过焊接进行固定,第三螺旋状加强管与第四体螺层靠近焊接处形成焊缝;
第十一步:将液态填充物注入体螺层以及螺旋状加强管内,注满后静置至液态填充物固化。
7.根据权利要求6所述的深海叠层螺旋耐压壳装置的制造工艺,其特征在于:第一螺旋状加强管、第二螺旋状加强管、第三螺旋状加强管的螺距相同,第一体螺层胀形后形成的弧高小于或等于0.5倍的螺距,第二体螺层胀形后形成的弧高小于或等于0.5倍的螺距,第三体螺层胀形后形成的弧高小于或等于0.5倍的螺距,第四体螺层的弧高小于或等于0.5倍的螺距。
8.根据权利要求6所述的深海叠层螺旋耐压壳装置的制造工艺,其特征在于:第二体螺层的厚度大于或者等于第一体螺层厚度的1.1倍,第三体螺层的厚度大于或者等于第二体螺层厚度的1.1倍,第四体螺层的厚度大于或者等于第三体螺层厚度的1.1倍;
第二螺旋状加强管的截面半径大于或者等于第一螺旋状加强管的截面半径的1.1倍,第三螺旋状加强管的截面半径大于或者等于第二螺旋状加强管的截面半径的1.1倍。
9.根据权利要求6所述的深海叠层螺旋耐压壳装置的制造工艺,其特征在于:第一螺旋状加强管的半径大于或者等于10倍的第一螺旋状加强管的截面半径,第二螺旋状加强管的半径大于或者等于10倍的第二螺旋状加强管的截面半径,第三螺旋状加强管的半径大于或者等于10倍的第三螺旋状加强管的截面半径。
10.根据权利要求6所述的深海叠层螺旋耐压壳装置的制造工艺,其特征在于:第一体螺层、第二体螺层、第三体螺层以及第四体螺层在胀形过程中,胀形速率大于1MP/min,且每增加1MPa的内压保压大于15min。