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原文传递海洋内波观测潜标防腐防裂防电化重力锚

专利名称：	海洋内波观测潜标防腐防裂防电化重力锚
摘要：	本发明属于海洋内波潜标观测技术领域，提供一种适用于海洋内波观测潜标的防腐防裂防电化重力锚。主要包括高强防腐防裂阻锈深海专用混凝土的配制，内波观测潜标重力锚重量的工程化、定量化设定，重力锚形体的力学、美学和实用性设计，以及潜标重力锚吊环功能分工的“五点阵列”式设计。不仅解决了深海潜标重力锚的材料、重量确定以及与标体连接蚀断等问题，而且形体美观、搬运方便、使用可靠。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国海洋石油集团有限公司
发明人：	熊学军;原庆东;张宁;冯丽梅;云升军;陈亮;李国栋;闫枫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-25T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910226774.9
公开号：	CN109911121A
代理机构：	济南信达专利事务所有限公司
代理人：	蒋青言
分类号：	B63B21/29(2006.01);B;B63;B63B;B63B21
申请人地址：	100010 北京市东城区朝阳门北大街25号中国海油大厦
主权项：	1.高强防腐防裂阻锈深海专用混凝土的配制，其特征在于：通过胶材总量的配比控制、砂石骨料的选材控制、固定砂率控制和固定水胶比控制等，使混凝土强度达到70MPa以上，适用最大水深7000m；通过硫铝酸盐水泥的采用和防腐剂的添加等可以有效防止海水腐蚀，达到至少20年有效期；通过聚丙烯纤维的加入和4点通孔的设计，使重力锚在布放着底过程中抗冲击性增加3倍，以及在极限水深中抗碎裂散化能力提高3倍；重力锚钢筋骨架的材质与金属吊环相同、且保持与边缘10％长度的距离、以及阻锈剂的加入等，有效阻止了锚体内部的电化学反应和金属锈蚀。 2.对内波观测潜标重力锚重量的工程化、定量化设定，其特征在于：通过多垂直流分量的正相迭加估计，设定强内波区最大垂直流速为1m/s；基于牛顿阻力平方定律公式设定垂直流速对潜标特征体最大向上曳力计算所需典型特征值，绕流阻力系数Cd＝1，海水密度ρ＝1025kg/m3，迎流投影面积A＝1.2m2；重力锚重量由公式G＝s(F-N+mD)确定，其中，G为重力锚的重量，F为潜标浮体系统的总浮力，N为潜标除浮力系统和锚固系统外所有装备在水中的总净重，D为垂直流速对潜标特征体最大向上曳力，m为垂直流速对整个潜标体的相对于特征体的曳力系数，s为安全系数，取F＝2N、s＝2.5、m＝2。 3.重力锚形体的力学、美学和实用性设计，其特征在于：重力锚圆柱体高为h，直径为d，二者关系满足黄金分割，标准体积设定为1.1m3，则d＝1320mm、h＝816mm，实现了重心的稳定性控制和美学控制；在重力锚下底面，开设高度为10％h、宽度为1/3h的沟槽，便于手动液压搬运车的使用；边缘采用C40倒角，减小锚体受损，增强安全效果。 4.潜标重力锚吊环功能分工的“五点阵列”式设计，其特征在于：以重力锚圆柱上底面圆心为中点、对角线长度为50％d形成正方形，其中点和东、西、南、北四个顶点构成“五点阵列”；以每点为中心、内直径为10％h分别设计半圆形吊环，中点为标体连接钢筋环、东点为拉力锚连接钢筋环、西点为布放吊拉钢筋环、北点为标体连接Kevlar纤维环、南点为拉力锚连接Kevlar纤维环，其中，北、中、南三环为东西向，东、西两环为南北向，东、中、西三环的钢筋材质与圆柱形钢筋骨架网相同，且各吊环下部必须和圆柱形钢筋骨架网联成一体，这些设计，不仅功能全面、位置代表性好，也是最简洁、最系统的设计；标体采用钢筋和Kevlar纤维并联的方式与重力锚相连、且前者连接的长度小于后者连接的长度，确保在可预测意外条件下连接的可靠性，解决了标体连接防电化的不确定性。
所属类别：	发明专利