[發(fā)明專利]一種基于海洋碳封存的魚雷錨及其安裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210555007.4
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114954785B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設計）人: 瑜璐;張建偉;楊慶
• 申請（專利權(quán)）人: 河南大學
• 主分類號: B63B21/26
• 分類號: B63B21/26;B63B21/20;B01D53/14;B01D53/77
• 代理公司: 北京京華知聯(lián)專利代理事務所(普通合伙) 11991
• 代理人: 耿浩

本發(fā)明屬于深海錨泊技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于海洋碳封存的魚雷錨及其安裝方法。所述的基于海洋碳封存的魚雷錨，包括錨尖、下部錨桿、上部錨管、圓孔、錨翼、錨板眼、工作錨管鏈、柔性導管、錨管節(jié)、錨管孔、錨鏈連接環(huán)和二氧化碳排放平臺；本發(fā)明利用二氧化碳和堿性溶液礦化魚雷錨周圍土體達到二氧化碳封存和提高魚雷錨承載力及擴大適用土體范圍。本發(fā)明操作簡單、節(jié)約打孔和埋管等作業(yè)成本，更適合深海作業(yè)。工作錨管鏈即可以連接魚雷錨和COsubgt;2/subgt;排放平臺，又可以傳輸COsubgt;2/subgt;和堿性溶液。COsubgt;2/subgt;可以與土體中水形成二氧化碳水合物，實現(xiàn)COsubgt;2/subgt;水合物封存，也可以與Ca(OH)subgt;2/subgt;和Mg(OH)subgt;2/subgt;反應生成碳酸鹽沉淀，達到COsubgt;2/subgt;礦化封存。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于深海錨泊技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于海洋碳封存的魚雷錨及其安裝方法。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，二氧化碳(CO₂)排放量逐漸增加，不斷威脅人類的生存環(huán)境。IPCC第六次評估報告《氣候變化2021：自然科學基礎》指出：自1850-1900年以來，由于溫室氣體過量排放，致使全球地表平均溫度已升高約?1℃。CO₂作為溫室氣體的主要成分，其過量排放將帶來全球變暖、冰川融化、海平面升高、降雨減少和物種滅絕等嚴重后果。因此，控制大氣中CO₂濃度已成為全人類迫在眉睫的問題。我國擁有1.8萬公里的海岸線，管轄海域面積約300萬平方千米，其蘊藏著豐富的能源和強大的生態(tài)調(diào)節(jié)能力。因此，海洋對減少碳排放和碳匯具有舉足輕重的作用。

既有的海洋碳封存技術(shù)主要集中于二氧化碳水合物封存，在高壓低溫下的海水中，水分子將重新定位形成籠子狀可捕獲CO₂氣體，形成CO₂水合物。液態(tài)CO₂密度大于海水密度，在重力作用下沉積到海床低洼地帶形成穩(wěn)定的碳湖。深海礦化封存作業(yè)難度大成本高。因此，急需研發(fā)操作簡單、經(jīng)濟高效的海洋碳礦化技術(shù)。

魚雷錨是一種深海錨固基礎，主要用于錨固深海浮式平臺。其具有安裝簡單、造價低等優(yōu)勢。目前，魚雷錨主要用于黏性土，較少用于砂土或鈣質(zhì)砂。因為其受安裝深度、錨體與土體界面摩擦和鈣質(zhì)砂顆粒易碎性等因素制約，在砂土或鈣質(zhì)砂中承載力較低。魚雷錨通過錨鏈或鋼纜連接上部浮式平臺。既有改進魚雷錨的發(fā)明專利多在增大錨體與土體的接觸面積和錨體的安裝深度，而通過提高土體的強度增大承載力方面的創(chuàng)新尚有不足。因此，基于CO₂礦化土體原理，研發(fā)一種考慮海洋碳封存的魚雷錨及其安裝方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決海洋碳封存和進一步提高魚雷錨承載力。本發(fā)明提出一種基于海洋碳封存的高承載能力魚雷錨及其安裝方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于海洋碳封存的魚雷錨，包括錨尖、下部錨桿、上部錨管、圓孔、錨翼、錨板眼、工作錨管鏈、錨管節(jié)、柔性導管、錨管孔和錨鏈連接環(huán)；

所述的錨尖、下部錨桿和上部錨管依次相連；所述的工作錨管鏈由不少于2?節(jié)錨管節(jié)和柔性導管組成；所述的錨管節(jié)兩端設有錨鏈連接環(huán)，錨管節(jié)之間通過錨鏈連接環(huán)相連。柔性導管內(nèi)置在錨管節(jié)中。魚雷錨在安裝前，工作錨管鏈可像傳統(tǒng)柔性錨鏈一樣懸停在錨一側(cè)或下放至某一位置，不影響魚雷錨的安裝。

所述的上部錨管是中空鋼管，側(cè)壁梅花形布設圓孔。所述的下部錨桿內(nèi)填充廢瀝青混凝土塊、廢鋼配件、廢金屬增加配重，使魚雷錨重心G_z低于形心O_z，在水中垂直下落。上部錨管與下部錨桿的長度同樣根據(jù)魚雷錨重心G_z低于形心?O_z進行設計。所述的偶數(shù)個錨翼垂直等間距設置于上部錨管末端，錨翼下緣弧形根據(jù)劍魚頭部形狀設計，弧線上任意兩點間梯度與水平方向夾角大于45°。