漿體管道輸送裝置專利技術綜述

馮冰霞 吳佩珍

摘要：近年來，利用管道輸送漿體在工業上得到了廣泛的應用。本文基于CNABS 和DWPI 數據庫，通過檢索、篩選、統計國內外有關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領域重要技術分支的專利技術演進路線。

關鍵詞：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

隨著我國各類工業的飛速發展，管道作為五大運輸方式之一以其經濟、方便的優勢得到了廣泛的應用，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、環境污染小、運輸量大、自動化程度高、運輸費用低等優點[1-4]。對于復雜地形、地貌及氣候條件，其優勢更為明顯，因此在輸送漿體等方面得到了普遍的運用。

1 國內外漿體管道輸送裝置的專利現狀分析

1.1 國內外漿體管道輸送裝置的專利申請數量現狀分析

本文選用CNABS數據庫和DWPI數據庫進行檢索，檢索對象為公開日或公告日在2018年5月13日之前的發明和實用新型專利申請，通過對檢索結果進行分析，得到漿體管道輸送裝置專利技術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展大致經歷了三個階段。美國作為全球首個對漿體管道輸送技術進行研究的國家，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的高速發展，同時全球范圍內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方面比較成熟，進入一個相對休眠期，全球范圍內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，隨著近些年對漿體管道輸送裝置的不斷深入，企業與高校以及研究院進行產學研的合作，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頭羊。

1.2 國內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在某個技術領域的研發水平和技術實力。由于專利申請人一般會首先在其所在的國家和地區申請專利，然后在利用優先權在其他國家申請專利，本文選擇原創國這一指標進行統計分析，得到申請原創國分布情況，如圖2所示。

從圖2中可以看出，在漿體管道輸送裝置領域，中國的申請量最多，占據所有專利申請的40%，是該領域最主要的技術市場，其次是美國和日本，分別占據了23%和14%。中國在申請量上占據較大比例，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，借此可以對該領域各公司技術研發的重心點和研發熱點進行挖掘。對于檢索到的專利文獻按照IPC分類進行整理，統計得出出現頻次前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），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 專利技術發展演進

為了進一步對專利技術進行分析，需要明確漿體管道輸送裝置的技術演進進程，而在技術演進進程中，專利的被引證數量是其中的一個重要的指標，在技術演進中起到重要的作用，因此，以研究漿體管道輸送裝置領域的技術演進為目標，將DWPI數據庫中檢索的數據導入SIPOABS數據庫中，確定高頻被引證核心專利，結合該技術在漿體管道輸送裝置領域的關聯度，繪制重點專利技術演進圖，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分支上不斷在發展，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系進行分析。

自流輸送：依靠重力自流輸送屬于比較傳統的一種輸送方式，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年代已經出現，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漿體的連續輸出。而在不斷的發展中，在采用液體加壓輸送漿體時，通常會在裝置上增設控制模塊，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構部件進行相應的改進。

氣體加壓輸送：氣體加壓輸送方式出現的相對較晚，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，主要是對相關參數進行一些監測，隨著發展，逐步應用到各種輸送方式中。通過監測數據的收集分析，在管道的泄漏、堵塞位置的應用上越來越多。

2 結束語

本文對漿體管道輸送裝置技術領域的相關專利進行了檢索和整理，從該領域的技術概況、申請量態勢、地域分布以及IPC分布等方面展開分析，歸納出該領域的技術演進路線，有助于國內申請人更加全面了解該領域的專利申請情況，把握漿體管道輸送裝置未來發展趨勢，漿體管道輸送裝置逐漸與控制裝置結合，實現對漿體管道的監測，申請人可以在這方面增加研發力度，爭取獲得更多有價值的專利以占領該領域的專利先機。

參考文獻：

[1]毛敏.鐵精礦漿輸送管道泄漏檢測與分析方法研究[D].昆明理工大學，2017.

[2]吳湘福.礦漿管道輸送技術的發展與展望[J].金屬礦山，2000（6）：1-7.

[3]楊金艷，金英豪，姚香.漿體管道輸送有關技術的試驗研究[J].礦業工程，2009，7（3）：66-68.

[4]吳優，秦德慶，夏建新.漿體長距離管道輸送全過程壓力變化分析[J].礦冶工程，2016，36（1）：15-19.