[发明专利]一种利用涡激振动实现海底输油管道流动减阻装置及方法

权利要求书

1.一种利用涡激振动实现海底输油管道流动减阻装置，由振动系统、磁场系统、产电伴热系统组成；所述的振动系统包括一个外筒(2)、两块宽支撑板(8)、两块窄支撑板(7)、两个支撑套环(4)、八根弹簧(6)和八根长螺栓(10)；一个支撑套环(4)由对称的两个半环对接组合而成，通过螺栓套装固定于输油管道(1)的外壁，支撑套环(4)的外壁面沿周向等间距布设有四根圆柱形支撑杆(5)，每根支撑杆(5)均套入一根弹簧(6)；四块支撑板的两端均开有螺栓孔，外筒(2)壁面对应的位置也开有螺栓孔，每个螺栓孔均安有一根沉头的长螺栓(10)，长螺栓(10)依次穿过外筒(2)和支撑板的螺栓孔；其特征在于：两块宽支撑板(8)和两块窄支撑板(7)布置于外筒(2)内壁，使宽支撑板(8)与窄支撑板(7)沿外筒(2)内壁周向呈交错布置，以使两块宽支撑板(8)关于外筒(2)筒轴对称，两块窄支撑板(7)也关于外筒(2)筒轴对称；在长螺栓(10)沉头颈部表面车有螺纹，通过螺母将长螺栓(10)和支撑板固定于外筒(2)内壁上；长螺栓(10)其余部分为光杆，套入套在支撑杆(5)上的弹簧(6)的另一端；磁场系统由六个磁铁卡槽(9)和六块磁铁(3)组成；每块宽支撑板(8)内壁设有三个方框形磁铁卡槽(9)，分布于宽支撑板(8)的两端及中部，磁铁卡槽(9)与宽支撑板(8)整体加工成型；每个磁铁卡槽(9)中放置一块方柱形磁铁(3)；产电伴热系统包括导线、电导体层、内绝缘层，布置于输油管道(1)上，通过对由内至外依次为钢管、保温层和外绝缘层三层的输油管道(1)改造而成；在钢管外添加一层内绝缘层(13)，在内绝缘层(13)外布置一层电导体层(12)，在电导体层(12)外布置导线(11)，构成由内至外依次为钢管、内绝缘层(13)、电导体层(12)、导线(11)、保温层和外绝缘层的六层管道结构，其中导线(11)与电导体层(12)构成封闭电回路。

2.一种利用涡激振动实现海底输油管道流动减阻方法，采用如权利要求1所述的利用涡激振动实现海底输油管道流动减阻装置，其特征在于：海流流经外筒(2)时会产生周期性交替脱落的旋涡，诱发外筒(2)振动；外筒(2)与输油管道(1)之间发生振动位移，使得输油管道(1)内的导线(11)切割固定于两块宽支撑板(8)上的磁铁(3)之间构成的磁场磁感线，从而产生感应电流，感应电流经导线(11)流经电导体层(12)发热，产生的热量传递给钢管内部的油流，使油流升温降粘，从而实现输油管道(1)的流动减阻。