[發(fā)明專利]基于能量回收的管道固定安裝系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110084327.1
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112901908B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹亞鵬;李國玉;穆彥虎;陳之祥;吳剛;熊猛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院
• 主分類號: F16L59/135
• 分類號: F16L59/135;F16L59/12;F16L59/07;F16L59/065;F16L1/026;H02N11/00;H02J7/32;H02J7/35;H02S10/10
• 代理公司: 天津創(chuàng)智睿誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12251
• 代理人: 李薇;田陽

本發(fā)明公開了一種基于能量回收的管道固定安裝系統(tǒng)，所述管道通過隔熱固定組件固定于隔熱安裝板上，所述隔熱安裝板通過防凍拔支撐腿固定于多年凍土層上方，所述隔熱固定組件包括上下兩個定位安裝部，兩個定位安裝部對接形成供原油管道穿過的圓形通道，每一定位安裝部包括內(nèi)部形成密封腔室的外殼板；所述固定安裝部上設(shè)有能量回收組件，所述能量回收組件包括固定于所述外殼板底部且可緊密貼合于所述管道外壁的半導(dǎo)體發(fā)電片，所述半導(dǎo)體發(fā)電片的頂部通過導(dǎo)熱桿與固定于所述外殼板頂部的冷板相連接，所述半導(dǎo)體發(fā)電片與數(shù)采保護(hù)箱內(nèi)的電池電連接。本發(fā)明綠色環(huán)保，固定穩(wěn)定性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及凍土技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于能量回收的管道固定安裝系統(tǒng)。

背景技術(shù)

多年凍土指溫度0℃或0℃以下，土中含有冰且凍結(jié)時間持續(xù)兩年以上的土壤或巖石。其面積約占北半球陸地面積的1/4。在這些廣袤的區(qū)域儲藏著豐富的油氣資源，隨著全球油氣資源的進(jìn)一步開采利用，多年凍土區(qū)的油氣管道工程也越來越多。然而埋地管道工程受油氣溫和外界環(huán)境的多重影響，在多年凍土區(qū)修建管道工程會面臨多種多樣的凍土災(zāi)害。當(dāng)多年凍土區(qū)埋設(shè)高溫原油管道時，管道下部凍土融化，不均勻融沉?xí)斐晒荏w位移，嚴(yán)重時會發(fā)生管體斷裂失穩(wěn)風(fēng)險。當(dāng)敷設(shè)對象為天然氣管道時，管道負(fù)溫運營會引發(fā)原位及分凝凍脹，從而導(dǎo)致管體翹曲變形，同樣會威脅管道的安全穩(wěn)定運營，在多年凍土區(qū)修筑管道工程一直是困擾學(xué)界的多年難題。

常規(guī)埋地敷設(shè)管道通常采用添加保溫層等措施來進(jìn)行管基土降溫，但是添加保溫層不能改變凍土退化的總體趨勢。而常規(guī)熱油管道架設(shè)式措施，如美國Trans-Alaska管道工程采用鋼結(jié)構(gòu)架設(shè)支撐，由于管道架空位于地表以上，管道運營過程中會面臨火災(zāi)等自然災(zāi)害風(fēng)險。同時，下部支撐結(jié)構(gòu)由于外壁面光滑，會產(chǎn)生凍拔抬升現(xiàn)象，從而造成上部支撐管體的失穩(wěn)風(fēng)險。因此，亟需研發(fā)一套施工簡易，功能多樣，既能解決凍土區(qū)埋地天然氣管道凍脹問題，又能解決凍土區(qū)埋地?zé)嵊凸艿廊诔羻栴}的措施。

除此之外，設(shè)置于多年凍土區(qū)的管道監(jiān)測系統(tǒng)可以實時預(yù)警凍土災(zāi)害，收集凍土及管道等關(guān)鍵參數(shù)信息，在維護(hù)管道的安全穩(wěn)定運營中發(fā)揮著極為重要的作用，但目前監(jiān)測所用的數(shù)采箱大都通過太陽能供電，受天氣影響較大，太陽能供電系統(tǒng)不穩(wěn)定，存在斷電的風(fēng)險，造成數(shù)據(jù)采集不及時的問題。因此需研發(fā)一套安全穩(wěn)定的監(jiān)測供電系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的有內(nèi)熱源的管道(比如原油管道)與凍土發(fā)生熱交換造成融沉、內(nèi)有低溫物料的管道(比如天然氣管道)與凍土發(fā)生熱交換造成凍脹以及太陽能供電不穩(wěn)定的問題，提供一種基于能量回收的管道固定安裝系統(tǒng)。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種基于能量回收的管道固定安裝系統(tǒng)，所述管道通過隔熱固定組件固定于隔熱安裝板上，所述隔熱安裝板通過防凍拔支撐腿固定于多年凍土層上方，所述隔熱固定組件包括上下兩個定位安裝部，兩個定位安裝部對接形成供原油管道穿過的圓形通道，每一定位安裝部包括內(nèi)部形成密封腔室的外殼板；

所述固定安裝部上設(shè)有能量回收組件，所述能量回收組件包括固定于所述外殼板底部且可緊密貼合于所述管道外壁的半導(dǎo)體發(fā)電片，所述半導(dǎo)體發(fā)電片的頂部通過導(dǎo)熱桿與固定于所述外殼板頂部的冷板相連接，所述半導(dǎo)體發(fā)電片與數(shù)采保護(hù)箱內(nèi)的電池電連接。

在上述技術(shù)方案中，所述冷板底面與所述外殼板頂面之間嵌有密封圈。

在上述技術(shù)方案中，所述隔熱安裝板包括兩層安裝板和夾于兩層安裝板之間的隔熱板。

在上述技術(shù)方案中，所述安裝板為金屬板，所述隔熱板為硬質(zhì)聚乙烯纖維板。

在上述技術(shù)方案中，每一定位安裝部包括內(nèi)部形成密封腔室的外殼板，所述密封腔室由支撐隔板間隔形成兩個或多于兩個的氣倉，任意兩個相鄰的氣倉之間通過單向閥連通，所述外殼板上設(shè)有氣體注入口和氣體輸出端口，所述氣體注入口與其中一個氣倉相連通，所述氣體輸出端口與其中一個氣倉相連通。