用于海洋热能转换的冷水管组件制造技术

提供冷水管组件，和用于生成冷水管组件的机构。多个系泊缆绳，被固定到管端部件上。多个管段的一个管段，在管段的管壁上的多个位置处相对于系泊缆绳可滑动地联接。通过将下一管段联接到先前的管段以延伸管道组件，并且通过延伸系泊缆绳来降低管端部件和管道组件，多个管段被反复地延伸，以形成一期望长度的管道组件。至少一些下些管段在至少一些下些管段的相应管壁上的多个位置处相对于系泊缆绳可滑动地联接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于海洋热能转换的冷水管组件相关领域本申请要求于2014年12月19日提交的，申请号为14/577,237，标题为“COLDWATERPIPEASSEMBLYFOROCEANTHERMALENERGYCONVERSION”的美国专利的优先权，其公开内容通过以下方式并入本文。
本实施例一般涉及深水环境中的冷水管的生成。
技术介绍
作为电力可再生能源的海洋热能转换(OTEC)越来越受到关注。OTEC使用海洋的自然热梯度来发电。在具有温暖表层水和冷深层水的地理区域，可以利用温差来驱动蒸汽循环，其中蒸汽循环转动涡轮并产生动力。温暖的表面海水通过热交换器，蒸发低沸点工作流体以驱动涡轮发电机，从而产生电力。不幸的是，OTEC的一个挑战是需要一个冷水管(CWP)，该冷水管必须能够从海洋深处吸取大量的水直达表面。在OTEC中使用的CWP通常是大直径管，其直径为4米(m)，或具有更大的直径，并且其长度超过1000米。CWP通常在原地构建，其通过将较小的管段联接在一起，以形成所需长度的CWP。CWP必须能够承受不同的环境压力，包括波浪诱导运动(WIM)循环应变，WIM轴向屈曲，涡激振动(VIV)循环应变，平台旋转，配重块轴向力等。此外，由于深水环境中永远存在不可预测和极端气候的威胁，CWP被设计为使其能够承受在CWP的制造，组装和部署过程中由强烈风暴引起的外力。通常，在将CWP安装到海洋中之后，在CWP上的这些诱导力较小。CWP通常由玻璃纤维和/或碳纤维复合材料制成，以满足在安装和/或运行期间它们将要或者可能遇到的各种外力。这样的CWP是昂贵的，并且它们构建和安装是耗时的。例如，构建和安装这样的CWP可能需要90天或更长的时间。由于极端气候事件已被证明在CWP结构制造过程中导致更大的外力，所以这些长时间的部署增加了CWP将会遇到并且必须经受极端气候事件的可能性。
技术实现思路
在其他特征中，本实施例涉及一种冷水管(CWP)组件，包括一些管段，管段包含聚乙烯热塑性塑料。管段彼此连接，并且在管段的管壁上的多个位置处可滑动地联接到多个系泊缆绳。这些实施例有助于以比常规CWP更少的时间，以大大降低的成本和风险来生成CWP。在一个实施例中，提供了一种生成管道组件的方法。多个系泊缆绳固定到管端部件上。多个管段的一个管段在管段的管壁上的多个位置处相对于多个系泊缆绳可滑动地联接。通过将下一管段连接到先前的管段而延伸管道组件，并且通过延伸多个系泊缆绳降低管端部件和管道组件，多个管段被重复地延伸，以形成期望长度的管道组件。至少一些管段，在至少一些管段的相应管壁上的多个位置处，相对于多个系泊缆绳可滑动地联接。在一个实施例中，管端部件包括一管段。在一个实施例中，管端部件联接到一物体，其被配置为向管端部件施加向下的力，物体为例如一配重块。在一个实施例中，管端部件包括多个突起，多个突起围绕管端部件径向隔开。多个系泊缆绳的每个系泊缆绳固定到相应的突起。在一个实施例中，下一个管段通过电熔联接到先前的管段。在另一个实施例中，下一个管段通过对接熔合联接到先前的管段。在一个实施例中，每个系泊缆绳由多个绞盘的一个相应的绞盘控制。通过与相应的多个绞盘同步以延伸多个系泊缆绳，管端部件和管道组件被降低。在一个实施例中，管道组件包括聚乙烯热塑性塑料。在一个实施例中，每个系泊缆绳包括一绳索，绳索包含高模量聚乙烯。在另一个实施例中，提供了一深水结构。深水结构包括一形成初级开口的平台。一管段融合机构，被配置为使管段彼此融合。管段被设置成可滑动地联接到多个系泊缆绳。多个绞盘相对于平台联接，并且被配置为卷出多个系泊缆绳的一个相应的系泊缆绳。深水结构包括管道组件，其包括多个融合的管段，融合的管段可滑动地联接到系泊缆绳，并且管道组件在平台下方延伸一段距离。在一个实施例中，绞盘围绕初级开口的周边彼此基本等距定位。在另一个实施例中，提供管道组件。管道组件包括固定到多个系泊缆绳的管端部件和多个接合的管段。至少一些管段在管段的相应管壁上的多个位置处相对于系泊缆绳可滑动地联接。本领域技术人员将结合附图阅读以下对优选实施例的详细描述，将理解本公开的范围以及其实现的附加方面。附图说明并入并形成本说明书的一部分的附图说明了本公开的若干方面，并且与描述一起用于解释本公开的原理。在这些附图中：图1是根据一个实施例的一个深水结构和组装的冷水管(CWP)组件的透视图；图2是根据一个实施例的一个管道组件的组装图；图3是一个深水结构的系泊固定站的示意图；图4是根据一个实施例示出的管段和管端部件的示意图；图5A-5C是不同的系泊机构的示意图，其中依靠系泊机构，深水结构可以相对于海底停泊；图6是根据一个实施例的一个水锤阻尼结构58的示意图；图7是根据另一实施例的一个深水结构的透视图；以及图8是根据一个实施例的一个用于产生管道组件的方法的流程图。具体实施方式以下阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实施实施例并说明实施实施例的最佳方式的必要信息。在参考附图阅读以下描述后，本领域技术人员将理解本公开的概念，并且将认识到这些概念的应用在本文中未具体阐述。应当理解，这些概念和应用在本公开和所附权利要求的范围内。为了说明的目的，本文讨论的任何流程图必须以某些顺序进行讨论，但是除非另有明确指出，否则实施例不限于任何特定的步骤顺序。与元素结合使用的序号仅用于区分否则可以是相似或相同的标签，例如“第一管段”和“下一管段”，并且其不意味着优先权，类型，重要性，或其他属性，除非另有说明。本文中使用的术语“约”与数值相结合是指在数值的百分之十以下或以上的范围内的值。在其他特征中，实施例涉及包括一冷水管(CWP)组件，组件包含管段，管段包含聚乙烯热塑性塑料。管段彼此连接，并且在管段的管壁上的多个位置可滑动地联接到多个系泊缆绳，使得管段可相对于系泊缆绳滑动。这些实施例有助于以比常规CWP以更少的时间，并以相当低的成本生成CWP。根据一个实施例，图1是一个深水结构10和组装的冷水管组件12的透视图。深水结构10包括平台14，该平台14由若干个，例如四个，浮选柱16-1至16-4支撑。深水结构10可以包括一翼梁结构18，翼梁结构在生产和运行期间都包围管道组件12的顶部部分，以保护管道组件12的顶部部分不受海洋力的影响，其中海洋力在海洋的表面比在海洋深处相对更大。翼梁结构18可以延伸到海洋中一期望的距离。在一些实施例中，翼梁结构18延伸到约100米的深度。翼梁结构18可以被设计成反应并吸收来自管道组件12的载荷。在一个实施例中，这可以使用弹性材料来完成，例如通过将凝胶袋设置在翼梁结构18和管道组件12之间来完成。在一些实施例中，翼梁结构18可以包括复合材料。在一些实施例中，翼梁结构18可以由匹配管道组件12的刚度的材料制成。管道组件12由多个管段20形成，其中管段由聚乙烯热塑性塑料制成，例如，作为非限制性实施例的高密度聚乙烯(HDPE)制成。例如，每个管段20可以通过将聚乙烯(PE)100树脂螺旋缠绕在可折叠钢心轴周围而制成。在一些实施例中，管段20基本上由聚乙烯热塑性组成，并且几乎不包括其他化合物，例如玻璃纤维。在其他实施例中，管段20包括玻璃纤维以增加刚度。在一个实施例中，管段20包括约20％的玻璃纤维。管道组件12包括多个系泊缆绳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生成管道组件的方法，包括：将多个系泊缆绳固定到一管端部件；在管段的管壁上的多个位置处相对于多个系泊缆绳可滑动地联接多个管段的一个管段；反复地延伸多个管段以形成一期望长度的管道组件，通过：将下一管段连接到一先前的管段以延伸管道组件；和通过延伸多个系泊缆绳来降低管端部件和管道组件；以及在至少一些管段的一个相应管壁上的多个位置处相对于多个系泊缆绳可滑动地联接至少一些管段。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.19 US 14/577,2371.一种生成管道组件的方法，包括：将多个系泊缆绳固定到一管端部件；在管段的管壁上的多个位置处相对于多个系泊缆绳可滑动地联接多个管段的一个管段；反复地延伸多个管段以形成一期望长度的管道组件，通过：将下一管段连接到一先前的管段以延伸管道组件；和通过延伸多个系泊缆绳来降低管端部件和管道组件；以及在至少一些管段的一个相应管壁上的多个位置处相对于多个系泊缆绳可滑动地联接至少一些管段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管端部件包括一个管段。3.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述管端部件联接到一物体，所述物体被配置为在所述管端部件上施加向下的力。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管端部件包括围绕所述管端部件径向间隔的多个突起，并且其中多个系泊缆绳的每个系泊缆绳被固定到相应的突起。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将下一管段连接到先前管段包括通过电熔合将下一管段熔合到先前管段。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将下一管段连接到先前管段包括通过对接熔合将下一管段熔合到先前管段。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个系泊缆绳由多个绞盘的一个相应的绞盘控制，并且其中通过延伸多个系泊缆绳降低所述管端部件和所述管道组件包括，通过相应的多个绞盘同步地延伸多个系泊缆绳，降低所述管端部件和所述管道组件。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过相应的多个绞盘同步地延伸多个系泊缆绳，降低所述管端部件和所述管道组件包括，通过相应的多个绞盘同步地延伸多个系泊缆绳，降低所述管端部件和所述管道组件通过形成在一平台中的开口。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述管道组...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰迪·L·盖格勒，马修·B·阿斯卡里，科里·A·弗莱舍，詹姆斯·A·威库考斯基，
申请(专利权)人：洛克希德马丁公司，
类型：发明
国别省市：美国,US