專利名稱：一種利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱液循環(huán)裝置，特別是一種利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置。
背景技術(shù)：
在寒冷地區(qū)，冰荷載對海洋工程結(jié)構(gòu)物的危害是極其嚴(yán)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I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(jìn)一步開發(fā)利用，如何消減冰荷載對海工結(jié)構(gòu)物的危害顯得越來越重要。目前，國內(nèi)眾多專家學(xué)者對冰本身的結(jié)構(gòu)特性、強(qiáng)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(jìn)行了深入細(xì)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(jìn)一步研究，目前還沒有消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置，融化凍結(jié)在結(jié)構(gòu)物迎水面上的海冰，使海冰脫離結(jié)構(gòu)物，從而消除或減小冰荷載，降低海冰對結(jié)構(gòu)物的危害。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置，包括熱液循環(huán)單元、升降機(jī)構(gòu)、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)管路與熱液循環(huán)單元連接，熱液循環(huán)單元通過連接件固定在升降機(jī)構(gòu)上，支承端一端與升降機(jī)構(gòu)連接，另一端通過錨固基座固定在海洋工程結(jié)構(gòu)物上，錨固基座與海洋工程結(jié)構(gòu)物的連接處高于海平面。在需要保護(hù)的結(jié)構(gòu)物上安裝或預(yù)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(jié)構(gòu)物的迎水面上；在升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動下，熱液循環(huán)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)管路向熱液循環(huán)單元提供熱液，使熱液循環(huán)單元發(fā)熱；升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動熱液循環(huán)單元上升或下降，利用熱液循環(huán)單元發(fā)出的熱量融化海冰，使得凍結(jié)在結(jié)構(gòu)物迎水面上的海冰脫離結(jié)構(gòu)物，從而消減冰荷載。當(dāng)涉水結(jié)構(gòu)物為圓柱結(jié)構(gòu)時，迎水面為環(huán)形，熱液循環(huán)單元可拼裝成環(huán)形，形成三組或多組獨(dú)立的熱液循環(huán)單元，并由三組或多組升降機(jī)構(gòu)共同驅(qū)動；當(dāng)涉水結(jié)構(gòu)物為方柱結(jié)構(gòu)時，迎水面為矩形，熱液循環(huán)單元可拼裝成矩形，形成四組或多組獨(dú)立的熱液循環(huán)單元，并由四組或多組升降機(jī)構(gòu)共同驅(qū)動。本實用新型能有效地融化凍結(jié)在結(jié)構(gòu)物迎水面上的海冰，使海冰脫離結(jié)構(gòu)物，消除或減小冰荷載，降低海冰對結(jié)構(gòu)物的危害，本實用新型適用于寒冷地區(qū)的海洋鉆井平臺導(dǎo)管架基礎(chǔ)、海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)、潮流發(fā)電機(jī)組塔架及海中固定式結(jié)構(gòu)物、防波堤和護(hù)
岸等各類涉水結(jié)構(gòu)物。

圖I為本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；其中I :熱液循環(huán)單元；2 :循環(huán)管路；3 :連接件；4 :升降機(jī)構(gòu)；5 :支承端；6 :錨固基座；7 :海洋工程結(jié)構(gòu)物；8 :加熱加壓裝置；9 :液體儲存容器。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型一實施例包括熱液循環(huán)單元I、升降機(jī)構(gòu)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與熱液循環(huán)單元I連接，熱液循環(huán)單元I通過連接件3固定在升降機(jī)構(gòu)4上，支承端5 —端與升降機(jī)構(gòu)4連接，另一端通過錨固基座6固定在海洋工程結(jié)構(gòu)物上，錨固基座6與海洋工程結(jié)構(gòu)物7的連接處高于海平面。熱液循環(huán)單元I是由連通的散熱片或散熱管構(gòu)成的裝置，熱液循環(huán)單元I與循環(huán)管路2連通。根據(jù)我國渤海海域一般海冰厚度20cnT30Cm，最厚達(dá)到60cm的特點(diǎn)，熱液循環(huán)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(jié)構(gòu)物尺寸確定。加熱加壓裝置8通過循環(huán)管路2向熱液循環(huán)單元I提供熱液，使熱液循環(huán)單元發(fā)熱；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(yáng)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I的進(jìn)口和出口，內(nèi)徑為IOcm ;液體儲存容器9的容積為I. Om3。連接件3用于連接熱液循環(huán)單元I和升降機(jī)構(gòu)4，可用銷釘或其他型式的扣件固定；升降機(jī)構(gòu)4可采用液壓驅(qū)動或機(jī)械傳動，最小行程應(yīng)大于當(dāng)?shù)刈畲蠛１穸?，并確保熱液循環(huán)單元I能夠下降至海冰冰層底面高程，且能夠提升至海冰冰層頂面高程；支承端5與錨固基座6連接，將裝置整體安裝在海洋工程結(jié)構(gòu)物7的迎水面上，錨固連接處應(yīng)高于海平面且便于安裝。利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的步驟如下I)在冰期到來之前，或者在海冰生長初期，將裝置安裝在海洋工程結(jié)構(gòu)物的迎水面上；2)加熱加壓裝置通過循環(huán)管路向熱液循環(huán)單元提供熱液，使熱液循環(huán)單元發(fā)熱；3)升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動熱液循環(huán)單元上升或下降，利用熱液循環(huán)單元噴出的熱液融化海冰，使得凍結(jié)在結(jié)構(gòu)物迎水面上的海冰脫離結(jié)構(gòu)物，從而消減冰荷載。
權(quán)利要求1.一種利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置，包括熱液循環(huán)單元、升降機(jī)構(gòu)、支承端、液體儲存容器，其特征在于，液體儲存容器通過加熱加壓裝置、循環(huán)管路與熱液循環(huán)單元連接，熱液循環(huán)單元通過連接件固定在升降機(jī)構(gòu)上，支承端一端與升降機(jī)構(gòu)連接，另一端通過錨固基座固定在海洋工程結(jié)構(gòu)物上，錨固基座與海洋工程結(jié)構(gòu)物的連接處高于海平面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置，其特征在于，所述熱液循環(huán)單元由散熱片或散熱管構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置，其特征在于，所述加熱加壓裝置由法蘭式電加熱器和變頻恒壓水泵連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置，其特征在于，所述升降機(jī)構(gòu)采用液壓驅(qū)動或者機(jī)械傳動。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置，其特征在于，當(dāng)所述海洋工程結(jié)構(gòu)物迎水面為環(huán)形時，熱液循環(huán)單元為三組以上；當(dāng)所述海洋工程結(jié)構(gòu)物迎水面為矩形時，熱液循環(huán)單元為四組以上。
專利摘要本實用新型公開了一種利用熱液循環(huán)單元消減海洋工程結(jié)構(gòu)物冰荷載的裝置，包括熱液循環(huán)單元、升降機(jī)構(gòu)、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)管路與熱液循環(huán)單元連接，熱液循環(huán)單元通過連接件固定在升降機(jī)構(gòu)上，支承端一端與升降機(jī)構(gòu)連接，另一端通過錨固基座固定在海洋工程結(jié)構(gòu)物上，錨固基座與海洋工程結(jié)構(gòu)物的連接處高于海平面。本實用新型能有效地融化凍結(jié)在結(jié)構(gòu)物迎水面上的海冰，使海冰脫離結(jié)構(gòu)物，消除或減小冰荷載，降低海冰對結(jié)構(gòu)物的危害。
文檔編號E02D31/00GK202543977SQ20122016474
公開日2012年11月21日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者戴曉兵 申請人:中國水電顧問集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院