[發(fā)明專利]用于泵送來自大深度的水的設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880074956.2
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN111372849B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 皮埃爾-阿曼德·托馬斯
• 申請（專利權(quán)）人: 帕尼帕公司;泰克塞斯公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;F16L1/15;F16L1/20;F16L11/18
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;閆華

本發(fā)明涉及一種用于泵送來自大深度的水的設(shè)備(1)，該設(shè)備包括支撐結(jié)構(gòu)(6)和形成管道(4)的多個(gè)縱向元件(8)，來自大深度的泵送的水在管道內(nèi)循環(huán)，其中縱向元件(8)優(yōu)選通過它們的上端或下端以固定的方式分別安裝在支撐結(jié)構(gòu)(6)上，并通過密封裝置連接在一起。本發(fā)明還涉及這樣的設(shè)備的裝配方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在深水中進(jìn)行泵送的設(shè)備。特別地，本發(fā)明涉及允許將水從大深度輸送到地表的管道或立管。

背景技術(shù)

當(dāng)前已知使用管道(或“立管”)輸送例如來自海洋或湖泊的、來源于大深度且低溫的水到平臺(tái)或船上。然后，該低溫水例如可在生產(chǎn)能量的執(zhí)行熱力學(xué)循環(huán)的系統(tǒng)中被用作冷源。這種情況被稱為“海洋熱能轉(zhuǎn)換”(ocean?thermal?energy?conversion，OTEC)。可替代地，該低溫水可以用作平臺(tái)或船上存在的裝備(例如空調(diào)或天然氣液化)的冷卻劑。

該管道必須能夠允許通常以每小時(shí)幾十甚至成百上千立方米的速度來提升大量的水，這些水來源于例如幾百米的大深度。使用位于地表上的泵送裝置來進(jìn)行這種提升，例如，泵相對于海平面降低管道中的水位，或者使用位于管道的深處的泵送裝置來進(jìn)行該提升。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種具有例如幾米的大直徑、并且能夠抵抗以下應(yīng)力的管道：由于與地表上的支撐件連接而產(chǎn)生的應(yīng)力，由于動(dòng)態(tài)壓力變化(例如像浪涌之類的效應(yīng))而產(chǎn)生的應(yīng)力，由于潮流作用(current?action，當(dāng)前作用)而產(chǎn)生的應(yīng)力，由于壓力和/凹陷而產(chǎn)生的應(yīng)力。

因此，存在金屬管道和/或復(fù)合材料管道，這類管道的長度可以延伸達(dá)到150米。

雖然如此，由于機(jī)械強(qiáng)度的原因，當(dāng)前很難設(shè)想這種類型的管道具有更大的長度。

此外，由于所述管道的長度使得它們難以處理，因此這樣的管道的裝配也仍然是有問題的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決前面提及的不同技術(shù)問題。特別地，本發(fā)明旨在提出一種用于泵送大深度處的水的設(shè)備，該設(shè)備的管道具有比當(dāng)前的管道更大的長度、并且能夠被更容易地裝配。

因此，根據(jù)一個(gè)方案，提出了一種用于泵送大深度處的水的設(shè)備，該設(shè)備一方面包括支撐結(jié)構(gòu)，例如包括至少兩個(gè)、優(yōu)選地包括三個(gè)或更多個(gè)諸如纜線這樣的縱向裝置，并且另一方面包括多個(gè)縱向元件來形成一管道，來自大深度的被泵送的水在該管道內(nèi)循環(huán)，其中，這些縱向元件優(yōu)選地通過它們的上端或下端以固定的方式被分別安裝在支撐結(jié)構(gòu)上，并通過密封裝置連接在一起。

因此，根據(jù)所提出的設(shè)備，管道是基于被分別固定到支撐結(jié)構(gòu)的多個(gè)縱向元件來制成的。因此，該管道不是被形成為單件的一件式管道，而是經(jīng)由密封裝置通過將多個(gè)縱向元件組裝而形成的。為了限制被施加到密封裝置以及縱向元件本身的機(jī)械應(yīng)力，每個(gè)縱向元件被牢固地安裝在支撐結(jié)構(gòu)上，使得密封裝置沒有機(jī)械功能，從而允許賦予它們更長的使用壽命和效率。

由于這種類型的結(jié)構(gòu)，因此可以獲得最長可達(dá)1000米甚至更長的管道。另外，這種類型的結(jié)構(gòu)特別易于裝配，這是因?yàn)?舉例來說)，在平臺(tái)或船舶的原位上，不同的縱向元件可以隨著逐漸浸沒而被依次安裝在支撐結(jié)構(gòu)上。

優(yōu)選地，支撐結(jié)構(gòu)包括至少兩個(gè)、優(yōu)選地包括三個(gè)或更多個(gè)縱向裝置，例如纜線，這些縱向裝置分布在縱向元件的周邊上。

支撐結(jié)構(gòu)在此由分布在縱向元件的周邊上的多條纜線例如鋼制纜線形成。這種類型的支撐結(jié)構(gòu)具有柔性的優(yōu)點(diǎn)，因此能夠例如被纏繞在線軸上以便于其存儲(chǔ)和其運(yùn)輸，同時(shí)仍然具有足夠的機(jī)械特性來支撐不同縱向元件的重量。因此，在管道的裝配過程中，支撐結(jié)構(gòu)的纜線可以被解卷繞(開卷)，并且管道的縱向元件可以逐漸地被組裝到支撐結(jié)構(gòu)上。

優(yōu)選地，每個(gè)縱向元件包括一管道段和允許將該管道段安裝在支撐結(jié)構(gòu)上的附接組件。每個(gè)縱向元件包括一附接組件，附接組件允許將管道段鏈接(linking)到支撐結(jié)構(gòu)的纜線。