[發(fā)明專利]一種利用熱液噴淋單元消減海洋工程結構物冰荷載的裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210114175.6
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102619239A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 戴曉兵
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團中南勘測設計研究院
• 主分類號: E02D31/00
• 分類號: E02D31/00;E02B15/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏

技術領域

本發(fā)明涉及一種熱液噴淋裝置,特別是一種利用熱液噴淋單元消減海洋工程結構物冰荷載的裝置。

背景技術

在寒冷地區(qū)，冰荷載對海洋工程結構物的危害是極其嚴重的。1969年3月我國的渤海老二號平臺、1977年渤海四號平臺組中的火炬平臺以及1964年美國阿拉斯加庫克灣的兩座石油平臺等在冰荷載的作用下倒塌。2000年1月28日，JZ20-2中南平臺發(fā)生劇烈振動，造成8號井排空管線疲勞斷裂，天然氣泄漏。隨著我國海上油氣資源、海洋可再生能源的進一步開發(fā)利用，如何消減冰荷載對海工結構物的危害顯得越來越重要。

目前，國內(nèi)眾多專家學者對冰本身的結構特性、強度特性、動力特性以及冰激振動、冰的溫度膨脹力等破壞形式進行了深入細致的研究，但由于冰荷載的影響因素眾多，動冰力模型試驗方法、動冰力模型相似律、冰載荷的消減措施等尚待進一步研究，目前還沒有消減海洋工程結構物冰荷載的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術不足，提供一種利用熱液噴淋單元消減海洋工程結構物冰荷載的裝置，融化凍結在結構物迎水面上的海冰，使海冰脫離結構物，從而消除或減小冰荷載，降低海冰對結構物的危害。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是：一種利用熱液噴淋單元消減海洋工程結構物冰荷載的裝置，包括熱液噴淋單元、升降機構、支承端、液體儲存容器；液體儲存容器通過加熱加壓裝置、循環(huán)管路與熱液噴淋單元連接，熱液噴淋單元通過連接件固定在升降機構上，支承端一端與升降機構連接，另一端通過錨固基座固定在海洋工程結構物上，錨固基座與海洋工程結構物的連接處高于海平面；熱液噴淋單元上設置有噴口。

在需要保護的結構物上安裝或預埋一錨固基座，該錨固基座與支承端相匹配，通過支承端與錨固基座的連接將所述的裝置安裝在結構物的迎水面上；在升降機構的驅動下，熱液噴淋單元能夠下降至海冰冰層的底面，且能夠提升至海冰冰層的頂面；加熱加壓裝置通過循環(huán)管路向熱液噴淋單元提供熱液，并使熱液通過熱液噴淋單元的噴口噴出；升降機構驅動熱液噴淋單元上升或下降，利用熱液噴淋單元噴出的熱液融化海冰，使得凍結在結構物迎水面上的海冰脫離結構物，從而消減冰荷載。

當涉水結構物為圓柱結構時，迎水面為環(huán)形，熱液噴淋單元可拼裝成環(huán)形，形成三組或多組獨立的熱液噴淋單元，并由三組或多組升降機構共同驅動；

當涉水結構物為方柱結構時，迎水面為矩形，熱液噴淋單元可拼裝成矩形，形成四組或多組獨立的熱液噴淋單元，并由四組或多組升降機構共同驅動。

本發(fā)明能有效地融化凍結在結構物迎水面上的海冰，使海冰脫離結構物，消除或減小冰荷載，降低海冰對結構物的危害。本發(fā)明適用于寒冷地區(qū)的海洋鉆井平臺導管架基礎、海上風力發(fā)電機組基礎、潮流發(fā)電機組塔架及海中固定式結構物、防波堤和護岸等各類涉水結構物。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例結構示意圖；

其中：

1：熱液噴淋單元；2：循環(huán)管路；3：連接件；4：升降機構；5：支承端；6：錨固基座；7：海洋工程結構物；8：加熱加壓裝置；9：液體儲存容器；?10：熱液噴淋單元的噴口。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明一實施例包括熱液噴淋單元1、升降機構4、支承端5、液體儲存容器9。液體儲存容器9通過加熱加壓裝置8、循環(huán)管路2與熱液噴淋單元1連接，熱液噴淋單元1通過連接件3固定在升降機構4上，支承端5一端與升降機構4連接，另一端通過錨固基座6固定在海洋工程結構物7上，錨固基座6與海洋工程結構物7的連接處高于海平面；熱液噴淋單元7上設置有噴口10。

熱液噴淋單元1是由連通的散熱片或散熱管構成的裝置，散熱片或散熱管上設置有噴口10,熱液噴淋單元1與循環(huán)管路2連通。根據(jù)我國渤海海域一般海冰厚度20cm~30cm，最厚達到60cm的特點，熱液噴淋單元的高度宜控制在60cm以內(nèi)，厚度宜控制在20cm以內(nèi)，寬度根據(jù)結構物尺寸確定。

加熱加壓裝置8通過循環(huán)管路2向熱液噴淋單元1提供熱液，并使熱液通過熱液噴淋單元的噴口10噴出；加熱加壓裝置可采用功率10千瓦的法蘭式（插入式）電加熱器和揚程40米、功率750W的變頻恒壓水泵，電加熱器與恒壓水泵連接；循環(huán)管路2連通熱液循環(huán)單元1的進口和出口，內(nèi)徑為10cm；噴口10直徑為1.0cm~1.5cm，均勻布置；液體儲存容器9的容積為1.0m³。