[发明专利]一种温差能深海取水管道及其制备方法

说明书

一种温差能深海取水管道及其制备方法，属于新能源开发技术领域。管道包含内玻璃钢、中空骨架层以及外玻璃钢三层复合间隙式结构。制备过程为：首先，将玻璃纤维布分别缠绕在内模和骨架层上；其次，将外模+玻璃纤维布+骨架层+玻璃纤维布+内模紧密贴合后，置于真空袋中，注入口连接装有不饱和酸树脂的容器，出气口经集液器连接真空泵；最后，抽真空，待真空稳定后放开注入口阀门，将不饱和酸树脂注入模具中，静置后开模得到产品。本发明结构简单，能够应用于海洋温差能发电以及其他需要深海输运的装备；制备过程能够保证管道的完整性和强度，传统管道相比具有质量更轻，强度更大的特点。

技术领域

本发明属于新能源开发技术领域，涉及一种温差能发电技术，主要是关于温差能发电装置中深海取水管道的设计和制备技术。具体为设计一种轻质高强、高保温性的深海取水间隙式复合套管，利用真空导流技术，制备外玻璃钢+中空骨架层+内玻璃钢的复合管的方法。

背景技术

海洋开发是我国的重要战略方向，海洋能源的利用是海洋工程的核心之一。在远海工程中，如何维持持续的能源供应是难点。温差能发电利用海洋深层低温海水的冷却作用，实现电能的持续产生，温差能发电是风能、波浪能以及其他新能源发电的重要补充。深海取水管道的设计与制备是温差能发电的核心技术之一，也是本发明的主要内容。海洋环境中，波、浪、流循环载荷，深海静水压力以及腐蚀环境对管道的强度、保温性以及防污、腐能力提出了极高的要求。因此，设计和制备同时具备高强度、高保温性以及高防污、腐能力的管道是温差能发电的关键技术之一。

目前，取水管道的设计实施方案有钢制管道、玻璃钢管道，这些管道由于质量过高，不便于海洋施工，而且需要添加特殊的保温层，结构繁琐。

因此，本发明提出一种外玻璃钢+中空骨架层+内玻璃钢复合管道是一种新型管道形式，玻璃钢具有极高的强度以及防污、腐能力，中空骨架层的设计有利于降低管道的质量，同时间隙式结构有利于管道的保温。

发明内容

本发明的目的是设计并且制备一类深海取水的高强、保温管道，由外玻璃钢+中空骨架层+内玻璃钢复合而成。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种温差能深海取水管道的制备方法，该方法利用真空导流的方法制备具有高强、保温性能的复合管道，包括以下步骤：

A)制备中空骨架层3：将中空骨架管内外表面充分清洗、抛磨。

B)制备管内外模具：在内模具5、外模具1上涂覆涂膜剂，并将中空骨架管置于内模具5、外模具1之间，且内模具5、外模具1均与中空骨架管之间留有空腔。其中，内模具5与中空骨架层3之间的空腔内用于注入内层玻璃纤维增强树脂4，外模具1与中空骨架层3之间的空腔内用于注入外层玻璃纤维增强树脂2。所述内模具5、外模具1为中空圆柱体结构。

C)铺设碳/玻璃纤维层：按照中空骨架管内外表面的尺寸切割碳/玻璃纤维布，并在中空骨架层3内外两侧各紧密缠绕10层碳/玻璃纤维布，其中外层纤维布缠绕在骨架层上，内层纤维布缠绕在内模具5表面上。

D)整合真空模具：先在中空骨架层3表面的碳/玻璃纤维布表层依次铺设脱模布、导流网、导流管，再将中空骨架层3置于内模具5、外模具1之间，进而将中空骨架层3、内模具5、外模具1按附图1整合形成整体结构。

E)将整合后的整体结构套入真空袋6中；在真空袋6下端两个层间开设注入口，注入口连接树脂容器7，其中两个层间为内外模具和中空骨架层3之间的空腔；在真空袋6上端两个层间开口，连接树脂集液器8和真空泵9，用于抽气和收集多余树脂，其中两个层间为内外模具和中空骨架层3之间的空腔。

F)抽真空、垂直导入玻璃纤维增强树脂：将真空袋6体系内的空气抽空后，打开下方连接树脂容器的阀门，玻璃纤维增强树脂将会自下而上注入内模具5 和外模具1与中空骨架层3形成的腔体中。待玻璃纤维增强树脂填满腔体，多余玻璃纤维增强树脂从真空袋6上口溢出，进入集液器8中后关闭下阀门，停止注入；