为达到海上油气管道高效、经济、节能等方面的目的,本项目利用海上丰富的波浪能进行海上输油,设计了一套新型海上波浪能输油工艺方案——利用一种用于海上输油的新型波浪泵组再配合海上悬浮式软管进行高效输油。该输油工艺方案的创新设计包括波浪能输油总工艺流程设计、波浪泵及泵站设计、悬浮式输油软管设计、控制系统设计及研究输油过程中的几者协调工作特性等。
波浪泵是海面波浪起伏时会将海上波浪能转化为机械能进而提供输油所需动力的装备。新设计的波浪泵是以波浪能为动力的小型化、小功率新型容积式泵,其类型属于振荡浮子式波浪能发电装置,可以有效地解决目前波浪能装置发电效率低以及成本高等不足。确定波浪泵部件构造并对波浪泵体进行受力分析、经理论计算得出单个波浪泵的功率最高可达19800W,转化效率每台可达62.7%.从而确定波浪能能够提供压能。
新设计的海上悬浮式输油软管是区别于传统管道的具有挠性的易敷设海上管道,较传统海底管道具有抗腐蚀、易敷设等诸多优势,且管道行业的发展使其应用于油气输送工程逐渐变为可能。悬浮式输油管道设计包括管道选材、管道结构及管道在海洋中的悬浮方式等。为了提高输油管道的韧性和使用寿命,管道结构最终敲定内外管相结合的方式。为了避免干扰航道,管道的悬浮深度不能小于海面潮水最低时途经航行船只的最大吃水深度,同时为了清洁方便也不能过深。通过比较各个方法的经济性价比,浮子采用固定深度,即浮子不随潮水起落而变化。同时通过文献的查阅,发现钢丝缠绕增强的橡胶输油管是理想的材料。通过受力分析及相关校核确定其可投入实际到实际应用中。
该工艺方案在控制和运行过程中无需额外投入人工能源,其能量完全由泵站波浪能提供,可避免花费大量资金铺设电缆,节省电能,波浪泵利用波浪能输油具有好的经济性,市场潜力巨大。
该工艺方案在控制和运行过程中无需额外投入人工能源,其能量完全由泵站波浪能提供,可避免花费大量资金铺设电缆,节省电能,波浪泵利用波浪能输油具有好的经济性,市场潜力巨大。