[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

摘要

本发明涉及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，装置由振动系统、磁场系统、产电伴热系统组成。振动系统由外筒、支撑板、支撑套环、弹簧和长螺栓构成，负责在海流作用下发生振动响应。磁场系统由磁铁卡槽和磁铁组成，布置在外筒内壁的宽支撑板上，用于构造磁场。产电伴热系统包括导线、电导体层、内绝缘层，将输油管道改造成由内至外依次为钢管、内绝缘层、电导体层、导线、保温层和外绝缘层的六层管道结构。本发明装置在海流作用下，振动引起导线切割磁感线，由电生热使油流降粘减阻，成本低、零耗能。

主权项

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。