專利名稱：一種能躲避臺風等自然災害的漂浮式海洋裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及海洋工程技術領域，尤其涉及一種能躲避臺風等自然災害的漂浮式海洋裝置。
背景技術：
保護海洋權益、開發海洋資源已經受到世界各國的廣泛關注。人類正在利用各種手段來探測、開發和利用海洋中蘊藏豐富的資源，由此而產生眾多海洋儀器、設備等被安置在遠離大陸的海區。由于海洋氣候不穩定，常出現強烈的大氣擾動，風暴甚至臺風等自然災害時常發生。我國面臨的太平洋西北部便是臺風的多發地區。因此，使漂浮式海洋裝置能有效的躲避和抵抗海洋風暴是設計工作者面臨的一項重要課題。
發明內容
本發明的目的是提供一種能躲避臺風等自然災害的漂浮式海洋裝置。
本發明包括一個海洋結構物，海洋結構物內部帶有空腔，空腔內設有氣囊，氣囊帶有與外界相通的氣管，氣管上裝有氣閥，空腔上還設有與外界相通的通水管。氣囊充氣后能達到足夠大體積以提供足夠大的浮力將海洋結構物浮起。海洋結構物和其內部空腔優選為對稱結構，這有利于整個裝置在進水和排水過程中受力均勻，有利于裝置在升降過程中保持平穩，避免出現大幅傾斜或顛覆的可能。
本發明的工作原理是將漂浮式海洋裝置設計為中空式結構物，即結構物內部有空腔，空腔具有一定的體積，它的作用是調節裝置的浮力和重力。空腔內置氣囊，并空腔內留有與外界相通的通水管。氣囊帶有與外界相通的氣管，氣管上裝有氣閥，通過氣管可方便地向氣囊內充氣和使氣囊排氣，充氣后張開的氣囊可以在空腔內達到足夠大的體積甚至全部占滿空腔。裝置的沉浮狀態受空腔內附加海水重力和裝置浮力共同決定，也就是受空腔內進、排水量決定。當遇到臺風等惡劣天氣，漂浮式海洋裝置將受到威脅時，打開氣管的氣閥使氣囊排氣，氣囊體積變小，空腔內的空置體積變大，海水逐步進入空腔，裝置重力逐步加大而開始下沉。當裝置下沉到足以躲避風暴破壞的深度后，關閉氣閥，停止氣囊排氣，裝置停止下沉。當風暴已過，需要裝置回復到海面正常位置工作時，打開氣管的氣閥并向氣囊泵壓氣體，使氣囊體積逐步增大，氣囊排開空腔內海水，裝置重力減輕，浮力增大，裝置上浮，直至露出水面到達工作狀態。此時，停止向氣囊泵壓氣體，并關閉氣閥，裝置就停止上浮，平穩地處于工作狀態。如果在裝置上安裝探測和電控機構，可以使以上操作完全做到自動控制。
本發明的主要特點是簡單易實現。在結構設計、制造方面，只需在海洋結構物內留有足夠大的可用來控制裝置升沉的空腔，空腔內置氣囊，空腔與外界留有管道相通以便進、排水，這樣即可滿足控制裝置升沉需要的結構設計。所以為實現可控性升沉運動而需要進行的設計與制造是很簡單的，并且許多海洋漂浮結構物本身就是中空的，只需在其原有結構基礎上稍微改造一下就能滿足可控性升沉功能的需要。在控制升沉運動方面，其具體操作也是簡單易實現的，漂浮式海洋裝置漂浮于海面時，其內部空腔的體積大部分被氣囊占據，當裝置需要下沉時打開氣閥排氣，空腔進水，重力加大，裝置下沉；當裝置需要上浮時，向氣囊充氣，氣囊體積增大，排出空腔內水，浮力增大，重力減小，裝置上浮。整個升沉過程即不需要大型設備，也不需要大量的人力，只需完成開閥、充氣、放氣和閉閥等操作，這個過程可由少量人員參與，也可采用自動控制。與傳統的躲避臺風的方法即在臺風來臨前人為的將這些設備拖走相比，本發明在具體操作方面也有很大的優勢。
本發明主要應用在海洋結構物的設計工作中，本發明的成功應用將有利于漂浮式海洋裝置的安全運行，有益于節約海洋設備的維修費用，降低漂浮式海洋裝置被臺風等自然災害徹底摧毀的幾率，大大延長其工作壽命。本發明在眾多漂浮式海洋裝置的設計工作中應用范圍廣闊，特別是對于中小型海洋設備的設計。本發明有望成為小型漂浮式海洋裝置保護方案中的一條重要的途徑。
圖1是本發明實施例1結構示意圖附圖標記說明1、結構物，2、空腔，3、氣囊，4、氣管，5、氣閥，6、通水管具體實施方式
見圖1，本實施例為一種常見的漂浮式海洋裝置一航標燈。包括結構物1，結構物1內設有空腔2，空腔2內設有氣囊3，氣囊3帶有與外界相通的氣管4，氣管4上裝有氣閥5，空腔2上還設有通水管6。氣囊3充氣后能在空腔2內達到足夠大的體積。海洋結構物1和其內部空腔2為對稱結構。
本實施例使用時，當遇到臺風等惡劣天氣，漂浮式海洋裝置將受到威脅時，打開氣管4的氣閥5使氣囊3排氣，氣囊3體積變小，空腔2內的空置體積變大，海水逐步進入空腔2，結構物1重力逐步加大而開始下沉。當裝置下沉到足以躲避風暴破壞的深度后，關閉氣閥5，停止氣囊2排氣，裝置停止下沉。當風暴已過，需要裝置恢復到海面正常位置工作時，打開氣閥5并向氣囊3泵壓氣體，使氣囊3體積逐步增大，氣囊3排開空腔2內海水，裝置重力減輕，浮力增大，裝置上浮，直至露出水面到達工作狀態。此時，停止向氣囊2泵壓氣體，并關閉氣閥5，裝置停止上浮，平穩地處于工作狀態。
在裝置上安裝探測和電控機構后可使以上操作過程完全做到自動控制。
權利要求
1.一種能躲避臺風等自然災害的漂浮式海洋裝置，包括一個海洋結構物(1)，其特征在于所述結構物(1)內部帶有空腔(2)，空腔(1)內設有氣囊(3)，氣囊(3)帶有與外界相通的氣管(4)，氣管(4)上裝有氣閥(5)，空腔(2)上還設有通水管(6)。
2.如權利要求1所述的能躲避臺風等自然災害的漂浮式海洋裝置，其特征在于所述氣囊(3)充氣后能在空腔(2)內達到足夠大的體積以提供足夠大的浮力將海洋結構物(1)浮起
3.如權利要求1或2所述的能躲避臺風等自然災害的漂浮式海洋裝置，其特征在于所述結構物(1)和其內部空腔(2)為對稱結構。
全文摘要
本發明提供了一種能躲避臺風等自然災害的漂浮式海洋裝置。包括一個內部帶有空腔的海洋結構物，空腔內設有氣囊，氣囊帶有與外界相通的氣管，氣管上裝有氣閥，空腔上還設有與外界相通的通水管。氣囊充氣后能在空腔內達到足夠大的體積。海洋結構物和其內部空腔優選為對稱結構。本發明主要應用在漂浮式海洋裝置的設計工作中，其成功應用將有利于漂浮式海洋裝置的安全運行，有益于節約海洋裝置的維修費用，降低漂浮式海洋裝置被臺風等自然災害徹底摧毀的幾率，大大延長其工作壽命。本發明在眾多漂浮式海洋結構物的設計工作中應用范圍廣闊，特別是對于中小型海洋設備的設計。本發明有望成為小型漂浮式海洋裝置保護方案中的一種重要的方法。
文檔編號B63B35/44GK1994812SQ20061012433
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月21日 優先權日2006年12月21日
發明者游亞戈, 鄭永紅, 盛松偉, 吳必軍 申請人:中國科學院廣州能源研究所