CN113323595A - 一种可破冰的海上油管 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油输送技术领域，尤其是涉及一种可破冰的海上油管，包括管体，所述管体远离海水的一侧设有多组太阳能板，所述太阳能板用于管体上破冰装置的电力供给工作，所述管体靠近海水的一侧滑动连接有触发组件，所述触发组件和破冰装置电性连接，所述触发组件通过海水的流动对破冰装置进行间歇性的触发动作，所述破冰装置包括刮板、破冰锤和磁吸组件，所述破冰锤的一端通过传动机构和刮板啮合连接，所述刮板和管体滑动连接实现油管表面的清理和破冰工作。本发明通过设置具备自动清理和破冰效果的海上油管，使得油管在正常使用过程中实现自动化的清理工作，同时在冬季结冰时期进行破冰工作，提高油管的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于石油输送技术领域，尤其是涉及一种可破冰的海上油管。
背景技术
油管是在钻探完成后将原油和天然气从油气层运输到地表的管道，它用以承受开采过程中产生的压力。对离岸较近或储量较大的油田,也常用管道将油气输送到陆上终端，若有足够的耐压、耐腐蚀能力和密封良好,可连续输油,且不受水深、气候、地形等条件影响。但是随着海洋油田的开采技术不断提高，海上油管在实际使用过程中依旧存在一些不足急需去完善。
现有技术中，海上输油管在长期使用过程中表面堆积的杂物会对油管的表面造成腐蚀，同时在冬季时期的结冰现象会对油管造成不可恢复的损伤，这些损伤不仅包括结冰导致油管的破裂以及低温增加输油的难度，结冰后的冰块在海水的流动下会对海上油管产生一定的推动力，进而使得海上油管的输油位置产生偏差，进一步增加海上油管的损坏程度，降低海上油管的使用寿命。
为此，我们提出一种可破冰的海上油管来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种具备杂物清理以及冬季破冰效果的可破冰的海上油管。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种可破冰的海上油管，包括管体，所述管体远离海水的一侧设有多组太阳能板，所述太阳能板用于管体上破冰装置的电力供给工作，所述管体靠近海水的一侧滑动连接有触发组件，所述触发组件和破冰装置电性连接，所述触发组件通过海水的流动对破冰装置进行间歇性的触发动作，所述破冰装置包括刮板、破冰锤和磁吸组件，所述破冰锤的一端通过传动机构和刮板啮合连接，所述刮板和管体滑动连接实现油管表面的清理和破冰工作，所述破冰锤的另一段通过磁吸组件和触发组件电性连接实现破冰锤的触发动作。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述触发组件包括滑杆、螺纹套和棘板，所述滑杆和螺纹套螺纹连接，所述滑杆的一端和管体滑动连接，所述滑杆的另一端固定连接有阻流块，所述螺纹套和棘板啮合连接。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述管体设有矩形槽，所述滑杆靠近矩形槽的一端固定连接有滑板，所述滑板通过第一弹簧和矩形槽滑动连接。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述螺纹套同轴固定连接有棘齿轮，所述棘齿轮和棘板啮合连接，所述管体设有弧形槽，所述棘板的一端通过第二弹簧和弧形槽滑动连接，所述棘板的另一端通过触发块和磁吸组件配合连接。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述管体远离海水的一侧设有多组破冰孔，所述破冰锤和破冰孔滑动连接，所述破冰锤采用锥形结构，所述破冰锤同轴固定连接有螺杆，所述螺杆和传动机构螺纹连接。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述传动机构包括相互啮合的蜗筒和蜗轮，所述蜗筒的内侧和螺杆螺纹连接，所述蜗筒的外侧通过蜗轮和导杆传动连接，所述导杆对称设有齿轮，所述齿轮通过齿环和刮板啮合连接。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述刮板的一端设有多组刮齿，所述刮板的另一端设有限位板，所述管体设有限位槽，所述限位板和限位槽滑动连接，所述齿环和限位板固定连接。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述磁吸组件包括电磁块和活动板，所述电磁块的一端通过触发组件和太阳能板电性连接，所述电磁块的另一端和活动板磁性连接，所述活动板通过第三弹簧和蜗筒配合连接。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述管体设有蓄力槽，所述活动板和蓄力槽滑动连接，所述蓄力槽对称设有滑槽，所述活动板通过滑块和滑槽滑动连接。
上述的一种可破冰的海上油管中，所述管体靠近内侧的一端设有加热层，所述加热层和刮板均通过水银触发器和太阳能板电性连接。在
与现有的技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明通过设置具备自动清理和破冰效果的海上油管，使得油管在实际使用过程中通过触发组件实现间歇性的触发工作，进而实现油管在正常时期进行自动的表面清理动作，避免杂物堆积在油管上对油管造成腐蚀等影响，同时在冬季时期对油管表面的结冰进行自动的破冰动作，避免油管受到冻裂以及被冰块裹挟产生拉动力，进而对油管造成损伤。
本发明通过设置阻流块，靠近海水一侧的阻流块会随着海水的波浪起伏进行一定的上下浮动，阻流块浮动过程中对触发组件进行间歇性的触发动作，当触发组件处于触发状态时，电磁块通过磁吸使得活动板进行滑动蓄力，当触发组件脱离触发状态后，电磁块失电，活动板在第三弹簧的作用下带动螺杆进行弹出，螺杆带动破冰锤进行破冰工作。破冰锤动作时通过传动机构带动刮板和管体进行滑动，实现管体表面的清理工作，管体在正常时期时主要以刮板的清理工作为主，当海面出现低温结冰现象是，管体以破冰锤的破冰工作为主，提高管体表面的整洁性。
本发明的突出优点在于：利用海水内部海浪的流动对触发组件进行触发，进而对电磁块进行间歇性通电，实现破冰锤的蓄力破冰工作，破冰锤动作过程中通过机械传动的方式带动刮板对油管的表面进行清理同时辅助进行除冰工作，提高油管表面的整洁性。
附图说明
图1是本发明提供的一种可破冰的海上油管实施例1的结构示意图；
图2是本发明提供的一种可破冰的海上油管实施例1中破冰装置的结构示意图；
图3是本发明提供的一种可破冰的海上油管实施例1中破冰锤和刮板的连接结构示意图；
图4是本发明提供的一种可破冰的海上油管实施例1中触发组件的结构示意图；
图5是本发明提供的一种可破冰的海上油管实施例1中螺纹套和棘板的连接结构示意图；
图6是本发明提供的一种可破冰的海上油管实施例2的结构示意图。
图中，1管体、11矩形槽、12弧形槽、13破冰孔、14限位槽、15蓄力槽、16滑槽、17加热层、2太阳能板、3破冰装置、4触发组件、41滑杆、411滑板、412第一弹簧、42螺纹套、421棘齿轮、43棘板、431第二弹簧、432触发块、44阻流块、5刮板、51齿环、52刮齿、53限位板、6破冰锤、61螺杆、7磁吸组件、71电磁块、72活动板、73第三弹簧、74滑块、8传动机构、81蜗筒、82蜗轮、83导杆、84齿轮、9水银触发器。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例1
如图1-5所示，一种可破冰的海上油管，包括管体1，管体1远离海水的一侧设有多组太阳能板2，太阳能板2用于管体1上破冰装置3的电力供给工作，需要说明的是，太阳能板2采用弧形结构，设置在管体1远离海水的一端，通过太阳能发电实现电力供给工作。
管体1靠近海水的一侧滑动连接有触发组件4，触发组件4通过海水的流动对破冰装置3进行间歇性的触发动作，需要注意的是，触发组件4包括滑杆41、螺纹套42和棘板43，螺纹套42通过轴承和管体1转动连接，滑杆41和螺纹套42螺纹连接，滑杆41的一端和管体1滑动连接，滑杆41的另一端固定连接有阻流块44，阻流板1采用浮板结构，利用海水的波浪实现上下浮动，螺纹套42和棘板43啮合连接。
具体的，管体1设有矩形槽11，滑杆41靠近矩形槽11的一端固定连接有滑板411，滑板411采用矩形结构，滑板411通过第一弹簧412和矩形槽11滑动连接，通过设置矩形的滑板411进行滑动，避免滑杆41在上下滑动过程中出现偏转。
更具体的，螺纹套42同轴固定连接有棘齿轮421，棘齿轮421和棘板43啮合连接，管体1设有弧形槽12，棘板43的一端通过第二弹簧431和弧形槽12滑动连接，棘板43的另一端通过触发块432和磁吸组件7配合连接。
海上油管在正常工作时，靠近海水一侧的阻流块44会随着海水的波浪起伏进行一定的上下浮动，阻流块44浮动过程中固定连接的滑杆41通过滑板411和矩形槽11进行滑动，此时第一弹簧412增加滑杆41的浮动频率，滑杆41滑动时带动螺纹套42进行转动，螺纹套42通过棘齿轮421带动棘板43和弧形槽12进行滑动，使得棘板43通过第二弹簧431对触发块432进行间歇性的触发动作。
触发组件4和破冰装置3电性连接，破冰装置3包括刮板5、破冰锤6和磁吸组件7，需要说明的是，管体1远离海水的一侧设有多组破冰孔13，破冰锤6和破冰孔13滑动连接，破冰锤6采用锥形结构，便于破冰锤6的破冰动作。
破冰锤6的一端通过传动机构8和刮板5啮合连接，具体的连接方式：破冰锤6同轴固定连接有螺杆61，传动机构8包括相互啮合的蜗筒81和蜗轮82，蜗筒81采用带有螺纹孔的蜗杆结构，蜗筒81的内侧和螺杆61螺纹连接，蜗筒81的外侧通过蜗轮82和导杆83传动连接，导杆83通过轴承和管体1转动连接，导杆83对称设有齿轮84，齿轮84通过齿环51和刮板5啮合连接，齿环51采用弧形结构，通过齿轮84的啮合在一定范围内带动刮板5进行转动工作。
刮板5和管体1滑动连接实现油管表面的清理和破冰工作，需要注意的是，刮板5的一端设有多组刮齿52，刮板5的另一端设有限位板53，管体1设有限位槽14，限位板53和限位槽14滑动连接，齿环51和限位板53固定连接，通过设置限位板53能够有效避免刮板5在实际使用过程中出现脱落。
破冰锤动作时通过螺杆61带动蜗筒81进行转动，蜗筒81通过蜗轮82带动导杆83进行转动，导杆83对称设置的齿轮84通过齿环51带动刮板5和管体1进行滑动，此时刮板5通过限位板53和管体1的限位槽14进行滑动，实现管体1表面的清理工作。
破冰锤6的另一段通过磁吸组件7和触发组件4电性连接实现破冰锤6的触发动作，需要说明的是，磁吸组件7包括电磁块71和活动板72，电磁块71的一端通过触发组件4和太阳能板2电性连接，电磁块71的另一端和活动板72磁性连接，活动板72通过第三弹簧73和蜗筒81配合连接。
具体的，管体1设有蓄力槽15，活动板72和蓄力槽15滑动连接，活动板72采用铁磁性材料，通过电磁块71的磁吸实现破冰锤6的蓄力动作，蓄力槽15对称设有滑槽16，活动板72固定连接有滑块74，滑块74通过滚珠和滑槽16滑动连接，降低活动板72和蓄力槽15之间滑动的摩擦系数。
当触发组件4进行触发状态时，电磁块71进行通电，通过磁吸使得活动板72和蓄力槽15进行滑动蓄力，此时活动板72通过滑块74和蓄力槽15的滑槽16进行滑动，当触发组件4脱离触发状态后，电磁块71失电，活动板72在第三弹簧73的作用下带动螺杆61进行弹出，螺杆61带动破冰锤6进行破冰工作。
现对本发明的工作原理做如下描述：
海上油管在正常工作时，靠近海水一侧的阻流块44会随着海水的波浪起伏进行一定的上下浮动，阻流块44浮动过程中固定连接的滑杆41通过滑板411和矩形槽11进行滑动，此时第一弹簧412增加滑杆41的浮动频率，滑杆41滑动时带动螺纹套42进行转动，螺纹套42通过棘齿轮421带动棘板43和弧形槽12进行滑动，使得棘板43通过第二弹簧431对触发块432进行间歇性的触发动作。
当触发组件4进行触发状态时，电磁块71进行通电，通过磁吸使得活动板72和蓄力槽15进行滑动蓄力，此时活动板72通过滑块74和蓄力槽15的滑槽16进行滑动，当触发组件4脱离触发状态后，电磁块71失电，活动板72在第三弹簧73的作用下带动螺杆61进行弹出，螺杆61带动破冰锤6进行破冰工作。
破冰锤动作时通过螺杆61带动蜗筒81进行转动，蜗筒81通过蜗轮82带动导杆83进行转动，导杆83对称设置的齿轮84通过齿环51带动刮板5和管体1进行滑动，此时刮板5通过限位板53和管体1的限位槽14进行滑动，实现管体1表面的清理工作，管体1在正常时期时主要以刮板5的清理工作为主，当海面出现低温结冰现象是，管体1以破冰锤6的破冰工作为主，提高管体1表面的整洁性。
实施例2
如图6所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：
管体1靠近内侧的一端设有加热层17，加热层17和刮板5均通过水银触发器9和太阳能板2电性连接，值得一提的是，水银触发器9包括水银槽、电性活塞板和电性触片，水银槽内部填充有水银，利用水银的蒸发实现触发器的滑动工作，当低温时期电性活塞板滑动到水银槽的最低端和电性触片进行接触通电，其中一组电性触片和太阳能板2电性连接，另一组电性触片分别和刮板5以及加热层17电性连接，使得管体1在冬季结冰时期通过对刮板5进行加热提高装置的破冰效果，同时通过对管体1加热避免出现管体1破裂的现象发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可破冰的海上油管，包括管体(1)，其特征在于，所述管体(1)远离海水的一侧设有多组太阳能板(2)，所述太阳能板(2)用于管体(1)上破冰装置(3)的电力供给工作，所述管体(1)靠近海水的一侧滑动连接有触发组件(4)，所述触发组件(4)和破冰装置(3)电性连接，所述触发组件(4)通过海水的流动对破冰装置(3)进行间歇性的触发动作，所述破冰装置(3)包括刮板(5)、破冰锤(6)和磁吸组件(7)，所述破冰锤(6)的一端通过传动机构(8)和刮板(5)啮合连接，所述刮板(5)和管体(1)滑动连接实现油管表面的清理和破冰工作，所述破冰锤(6)的另一段通过磁吸组件(7)和触发组件(4)电性连接实现破冰锤(6)的触发动作。
2.根据权利要求1所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述触发组件(4)包括滑杆(41)、螺纹套(42)和棘板(43)，所述滑杆(41)和螺纹套(42)螺纹连接，所述滑杆(41)的一端和管体(1)滑动连接，所述滑杆(41)的另一端固定连接有阻流块(44)，所述螺纹套(42)和棘板(43)啮合连接。
3.根据权利要求2所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述管体(1)设有矩形槽(11)，所述滑杆(41)靠近矩形槽(11)的一端固定连接有滑板(411)，所述滑板(411)通过第一弹簧(412)和矩形槽(11)滑动连接。
4.根据权利要求2所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述螺纹套(42)同轴固定连接有棘齿轮(421)，所述棘齿轮(421)和棘板(43)啮合连接，所述管体(1)设有弧形槽(12)，所述棘板(43)的一端通过第二弹簧(431)和弧形槽(12)滑动连接，所述棘板(43)的另一端通过触发块(432)和磁吸组件(7)配合连接。
5.根据权利要求1所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述管体(1)远离海水的一侧设有多组破冰孔(13)，所述破冰锤(6)和破冰孔(13)滑动连接，所述破冰锤(6)采用锥形结构，所述破冰锤(6)同轴固定连接有螺杆(61)，所述螺杆(61)和传动机构(8)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述传动机构(8)包括相互啮合的蜗筒(81)和蜗轮(82)，所述蜗筒(81)的内侧和螺杆(61)螺纹连接，所述蜗筒(81)的外侧通过蜗轮(82)和导杆(83)传动连接，所述导杆(83)对称设有齿轮(84)，所述齿轮(84)通过齿环(51)和刮板(5)啮合连接。
7.根据权利要求6所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述刮板(5)的一端设有多组刮齿(52)，所述刮板(5)的另一端设有限位板(53)，所述管体(1)设有限位槽(14)，所述限位板(53)和限位槽(14)滑动连接，所述齿环(51)和限位板(53)固定连接。
8.根据权利要求6所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述磁吸组件(7)包括电磁块(71)和活动板(72)，所述电磁块(71)的一端通过触发组件(4)和太阳能板(2)电性连接，所述电磁块(71)的另一端和活动板(72)磁性连接，所述活动板(72)通过第三弹簧(73)和蜗筒(81)配合连接。
9.根据权利要求8所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述管体(1)设有蓄力槽(15)，所述活动板(72)和蓄力槽(15)滑动连接，所述蓄力槽(15)对称设有滑槽(16)，所述活动板(72)通过滑块(74)和滑槽(16)滑动连接。
10.根据权利要求1所述的一种可破冰的海上油管，其特征在于，所述管体(1)靠近内侧的一端设有加热层(17)，所述加热层(17)和刮板(5)均通过水银触发器(9)和太阳能板(2)电性连接。
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| CN202110703177.8A CN113323595A (zh) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 一种可破冰的海上油管 |
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|---|---|---|---|
| CN202110703177.8A CN113323595A (zh) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 一种可破冰的海上油管 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113216419A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-06 | 浙江雅杰集成房屋有限公司 | 一种预制混凝土建筑板安装连接装置 |
-
2021
- 2021-06-24 CN CN202110703177.8A patent/CN113323595A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113216419A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-06 | 浙江雅杰集成房屋有限公司 | 一种预制混凝土建筑板安装连接装置 |
| CN113216419B (zh) * | 2021-04-19 | 2021-11-26 | 浙江雅杰集成房屋有限公司 | 一种预制混凝土建筑板安装连接装置 |
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