螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统技术方案

本实用新型专利技术公开螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统，包括软管系统，软管系统包括运输软管，运输软管螺旋连接于系泊缆外侧，系泊缆一端连接海底矿石提升泵并通过海底矿石提升泵一端的锚泊装置固定在海床上，另一端和水面采矿船的张紧器相连，通过张紧器的收放调整系泊缆的张力，运输软管一端和海底矿石提升泵，另一端和水面采矿船相连。本申请增加了软管系统的自重，也增加了软管系统的轴向刚度，抑制了运输软管在海浪作用下的动态响应，提高矿石运输的可靠性与效率，有效降低了疲劳损伤，提高其使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统
本技术涉及螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统。
技术介绍
深海中蕴藏丰富的品位极高的矿藏资源。但深海矿藏一般分布在水深极深的海域，扬矿系统是深海采矿系统中至为重要的一个子系统。扬矿系统由提升泵以及运输立管组成，其中运输立管可采用柔性软管。由于柔性软管的自重较小，以及对船舶运动要求较低，所以柔性软管可适应矿区当地较大的水深及减小对采矿船只的设备要求。但柔性软管的弯曲刚度比较小，易导致柔性立管在海洋环境动荷载激励下，产生较大的变形以及动力响应，影响立管内矿浆的流动，同时影响柔性立管的使用寿命。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术公开了一种螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统，抑制软管的变形与动力响应，提高运输的适用性。本技术的技术方案为：螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统，包括软管系统，软管系统包括运输软管，运输软管螺旋连接于系泊缆外侧，系泊缆一端连接海底矿石提升泵并通过海底矿石提升泵一端的锚泊装置固定在海床上，另一端和水面采矿船的张紧器相连，通过张紧器的收放调整系泊缆的张力，运输软管一端和海底矿石提升泵，另一端和水面采矿船相连。进一步地，锚泊装置为重力锚，桩基，吸力锚、法向承力锚，吸力式贯入锚，动力贯入锚，拖曳锚泊装置、或者固定式锚泊装置。进一步地，运输软管的材料为金属材料软管、非金属材料软管或者金属材料与非金属材料混合，运输软管为一根或多根的管束形式。进一步地，系泊缆的材料为金属材料、非金属材料或金属材料与非金属材料混合，系泊缆的形式为传统锚链、金属缆或非金属系泊缆，系泊缆为一根系泊缆或多根系泊缆。本技术的有益之处：通过系泊缆的自重及张力大幅减小了软管在海中的变形，保持运输软管在海中的形态，起到定位及定形的效果；通过系泊缆的自重及张力减小软管在海中的动力响应，增加矿石运输可靠性及操作性；显著提高软管使用寿命；系泊缆与运输软管之间可相对移动，可根据海况条件，灵活便利调节系泊缆张力，调整运输软管系统形式，提高软管在海水中的适应性；由于运输软管采用螺旋形式与系泊缆外表面连接，便于海上安装，缩短海上安装操作时长；采用软管形式，避免水面作业船/平台采用昂贵的垂荡补偿装置、中心井等设计，大幅降低开发成本，经济性好。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中：1、软管系统，2、运输软管，3、系泊缆，4、锚泊装置，5、水面采矿船，6、海底矿石提升泵，7、张紧器。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面结合附图详细描述本技术的具体实施方式，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术的保护范围的限定。如图1所示，螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统，包括软管系统1，软管系统1包括运输软管2，运输软管2螺旋连接于系泊缆3外侧，便于系泊缆张力调节及海上安装，系泊缆3具有张力可调节、防磨损的特点，能够对运输软管起到限位（形）的作用，抑制柔性软管在海中的动力响应；系泊缆3一端连接海底矿石提升泵6并通过海底矿石提升泵6一端的锚泊装置4固定在海床上，另一端和水面采矿船的张紧器7相连，组成系泊缆张紧系统，通过张紧器7的收放调整系泊缆的张力，运输软管2一端和海底矿石提升泵6相连，另一端和水面采矿船相连，当系泊缆3张力通过张紧器7调整时，系泊缆3在水中长度随之改变，改变运输软管2在水中之形态。随系泊缆3张力改变，系泊缆3的轴向刚度也随之改变，系泊缆3刚度增大时，有助于运输软管2抵抗海浪与海流的扰动，减小其动力响应，起到定形效果，由于系泊缆3自身重量较大，且轴向刚度也较大并能通过张紧器7调整，因此在水中抗扰动性能好，使运输软管2在水中的位置相对固定，起到定位效果。运输软管2的材料为金属材料软管、非金属材料软管或者金属材料与非金属材料混合，运输软管2为一根或多根的管束形式，单根系泊缆螺旋固定于管束外表面，或管束内每根软管外表面螺旋固定一根系泊缆；锚泊装置4为重力锚，桩基，吸力锚、法向承力锚，吸力式贯入锚，动力贯入锚，拖曳锚泊装置、或者固定式锚泊装置，锚泊装置可布放、可回收，起到固定系泊缆的作用；系泊缆3的材料为金属材料、非金属材料或金属材料与非金属材料混合，系泊缆3的形式为传统锚链、金属缆或非金属系泊缆，吸力式贯入锚或动力贯入锚，系泊缆为悬链线形式、张紧式或半张紧式，系泊缆3为一根系泊缆或多根系泊缆。在软管运行期间，系泊缆3与运输软管2之间可以有相对位移，通过系泊缆的自重以及通过改变系泊缆的张力来调整系泊缆及运输软管在海中的变形及刚度，减小运输软管的动态响应，达到抑制运输软管在海中的晃动，提高可靠性，减小疲劳损伤的目的，既保证系泊缆根据运行需要可调节张力大小，而不会引起软管局部应力。在正常扬矿作业下，由于海浪的作用，运输软管会受大较大的扰动，由于本申请增加了软管系统的自重，也增加了软管系统的轴向刚度，抑制了运输软管在海浪作用下的动态响应，提高矿石运输的可靠性与效率，有效降低了疲劳损伤，提高其使用寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统，其特征在于：包括软管系统，所述软管系统包括运输软管，所述运输软管螺旋固定于系泊缆外侧，所述运输软管一端连接海底矿石提升泵，另一端和水面采矿船相连，所述系泊缆一端连接海底矿石提升泵并通过海底矿石提升泵一端的锚泊装置固定在海床上，另一端和水面采矿船的张紧器相连，通过张紧器的收放调整系泊缆的张力。/n

【技术特征摘要】
20190816 CN 20192133334681.螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统，其特征在于：包括软管系统，所述软管系统包括运输软管，所述运输软管螺旋固定于系泊缆外侧，所述运输软管一端连接海底矿石提升泵，另一端和水面采矿船相连，所述系泊缆一端连接海底矿石提升泵并通过海底矿石提升泵一端的锚泊装置固定在海床上，另一端和水面采矿船的张紧器相连，通过张紧器的收放调整系泊缆的张力。


2.根据权利要求1所述的螺旋缠绕定位及定形的矿石混输软管系统，其特征在于：所述锚泊装置为重力锚，桩基，吸力锚、法...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立新，张帆，孙铭远，祝传钰，罗文臣，刘建成，
申请(专利权)人：招商局海洋装备研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44