漿體管道輸送裝置專利技術(shù)綜述

馮冰霞 吳佩珍

摘要：近年來，利用管道輸送漿體在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。本文基于CNABS 和DWPI 數(shù)據(jù)庫，通過檢索、篩選、統(tǒng)計國內(nèi)外有關(guān)漿體管道輸送裝置的專利申請文獻以及對專利申請的年度分布、地域分布以及IPC分布等方面信息的分析，歸納出漿體管道輸送裝置技術(shù)領(lǐng)域重要技術(shù)分支的專利技術(shù)演進路線。

關(guān)鍵詞：漿體;管道;輸送;專利

中圖分類號：TE832 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）15-0056-03

Abstract： In recent years， the slurry pipeline conveying device has been widely used in industry. Based on CNABS and DWPI database， this paper summarizes the patent technology evolution route of the important technology branches in the technology field of slurry pipeline conveying device through searching， sifting， counting the patent application literature of slurry pipeline conveying device and analyzing the annual distribution， geographical distribution and IPC distribution of patent applications.

Key words： slurry; pipeline; convey; patent

隨著我國各類工業(yè)的飛速發(fā)展，管道作為五大運輸方式之一以其經(jīng)濟、方便的優(yōu)勢得到了廣泛的應(yīng)用，較鐵路、公路、航空以及水路運輸具有安全性高、占地少、損耗低、環(huán)境污染小、運輸量大、自動化程度高、運輸費用低等優(yōu)點[1-4]。對于復(fù)雜地形、地貌及氣候條件，其優(yōu)勢更為明顯，因此在輸送漿體等方面得到了普遍的運用。

1 國內(nèi)外漿體管道輸送裝置的專利現(xiàn)狀分析

1.1 國內(nèi)外漿體管道輸送裝置的專利申請數(shù)量現(xiàn)狀分析

本文選用CNABS數(shù)據(jù)庫和DWPI數(shù)據(jù)庫進行檢索，檢索對象為公開日或公告日在2018年5月13日之前的發(fā)明和實用新型專利申請，通過對檢索結(jié)果進行分析，得到漿體管道輸送裝置專利技術(shù)的申請量年度分布圖，如圖1所示。

從圖1中可以看出，漿體管道輸送裝置的專利申請發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段。美國作為全球首個對漿體管道輸送技術(shù)進行研究的國家，其申請量在1967—1985年比較突出，主要得益于這期間美國管道運輸業(yè)的高速發(fā)展，同時全球范圍內(nèi)的漿體管道輸送裝置的申請量美國居多。在1985—2005年，美國在漿體管道輸送裝置技術(shù)方面比較成熟，進入一個相對休眠期，全球范圍內(nèi)漿體管道輸送裝置的申請量比較平緩。而在2005年之后，中國開始逐步展開對漿體管道輸送裝置的研究，全球申請量隨之逐步增加，這主要是國內(nèi)對漿體管道輸送裝置的早期研究主要是依靠引進國外技術(shù)，隨著近些年對漿體管道輸送裝置的不斷深入，企業(yè)與高校以及研究院進行產(chǎn)學(xué)研的合作，在漿體管道輸送裝置的多個方面取得了較大的進步，中國成為全球漿體管道輸送裝置專利申請的領(lǐng)頭羊。

1.2 國內(nèi)外漿體管道輸送裝置的專利申請地域分布

專利申請的地域分布可以反映出一個國家或地區(qū)在某個技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)水平和技術(shù)實力。由于專利申請人一般會首先在其所在的國家和地區(qū)申請專利，然后在利用優(yōu)先權(quán)在其他國家申請專利，本文選擇原創(chuàng)國這一指標進行統(tǒng)計分析，得到申請原創(chuàng)國分布情況，如圖2所示。

從圖2中可以看出，在漿體管道輸送裝置領(lǐng)域，中國的申請量最多，占據(jù)所有專利申請的40%，是該領(lǐng)域最主要的技術(shù)市場，其次是美國和日本，分別占據(jù)了23%和14%。中國在申請量上占據(jù)較大比例，主要是近年來在長距離漿體管道輸送工程方面投入了較大的研究，申請量快速增加。

1.3 國內(nèi)外漿體管道輸送裝置的IPC分布

本研究采用IPC作為分類標準進行分析，借此可以對該領(lǐng)域各公司技術(shù)研發(fā)的重心點和研發(fā)熱點進行挖掘。對于檢索到的專利文獻按照IPC分類進行整理，統(tǒng)計得出出現(xiàn)頻次前10位的IPC大組，如圖4中餅狀圖所示，IPC分類號主要集中在B65G53（用浮動物料，或氣流、液流，或泡沫流通過槽、管道，或管子輸送散裝物料）和F17D1（管道系統(tǒng)），其次為F17D3（觀測或控制工序的裝置）和F17D5（保護裝置或觀測裝置）。

1.4 專利技術(shù)發(fā)展演進

為了進一步對專利技術(shù)進行分析，需要明確漿體管道輸送裝置的技術(shù)演進進程，而在技術(shù)演進進程中，專利的被引證數(shù)量是其中的一個重要的指標，在技術(shù)演進中起到重要的作用，因此，以研究漿體管道輸送裝置領(lǐng)域的技術(shù)演進為目標，將DWPI數(shù)據(jù)庫中檢索的數(shù)據(jù)導(dǎo)入SIPOABS數(shù)據(jù)庫中，確定高頻被引證核心專利，結(jié)合該技術(shù)在漿體管道輸送裝置領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)度，繪制重點專利技術(shù)演進圖，如圖4所示。

由圖4可以看出，漿體管道輸送裝置不僅在每一個技術(shù)分支上不斷在發(fā)展，而且各個分支之間也隨著時間的推移不斷融合。下面對各分支以及相互之間關(guān)系進行分析。

自流輸送：依靠重力自流輸送屬于比較傳統(tǒng)的一種輸送方式，原理比較簡單，在上世紀70年代已廣泛使用，一般設(shè)置在山勢陡峭的地方。對其進行的專利申請通常是對輸送過程中容易產(chǎn)生的一些問題進行改進，如堵塞、腐蝕、磨損等。

泵輸送：通常漿體的輸送都需要利用漿體泵進行輸送，隨著時間的推移，專利申請從主要朝兩個方面發(fā)展：一方面對泵自身不斷進行改進，另一方面為了提供更大的壓力采用多個泵也成為自然趨勢。

液體加壓輸送：液體加壓輸送方式早在20世紀60年代已經(jīng)出現(xiàn)，利用該方式輸送漿體時，通常會采用一個低壓的漿體泵和一個高壓的液體泵，從而在水壓的作用下實現(xiàn)漿體的連續(xù)輸出。而在不斷的發(fā)展中，在采用液體加壓輸送漿體時，通常會在裝置上增設(shè)控制模塊，進行壓力檢測或者閥門的自動控制等，以及對其裝置上的一些結(jié)構(gòu)部件進行相應(yīng)的改進。

氣體加壓輸送：氣體加壓輸送方式出現(xiàn)的相對較晚，在對其研究的專利文獻中，除了對氣體輸送方式不斷進行改進，通過氣體的加壓對管道進行清洗方面也進行了相關(guān)的研究。

控制裝置：對于漿體管道輸送裝置的控制裝置，主要是對相關(guān)參數(shù)進行一些監(jiān)測，隨著發(fā)展，逐步應(yīng)用到各種輸送方式中。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集分析，在管道的泄漏、堵塞位置的應(yīng)用上越來越多。

2 結(jié)束語

本文對漿體管道輸送裝置技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專利進行了檢索和整理，從該領(lǐng)域的技術(shù)概況、申請量態(tài)勢、地域分布以及IPC分布等方面展開分析，歸納出該領(lǐng)域的技術(shù)演進路線，有助于國內(nèi)申請人更加全面了解該領(lǐng)域的專利申請情況，把握漿體管道輸送裝置未來發(fā)展趨勢，漿體管道輸送裝置逐漸與控制裝置結(jié)合，實現(xiàn)對漿體管道的監(jiān)測，申請人可以在這方面增加研發(fā)力度，爭取獲得更多有價值的專利以占領(lǐng)該領(lǐng)域的專利先機。

參考文獻：

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