浆体管道输送装置专利技术综述

申请文献以及对专利申请的年度分布、地域分布以及IPC分布等方面信息的分析，归纳出浆体管道输送装置技术领域重要技术分支的专利技术演进路线。

关键词：浆体;管道;输送;专利

中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：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

随着我国各类工业的飞速发展，管道作为五大运输方式之一以其经济、方便的优势得到了广泛的应用，较铁路、公路、航空以及水路运输具有安全性高、占地少、损耗低、环境污染小、运输量大、自动化程度高、运输费用低等优点[1-4]。对于复杂地形、地貌及气候条件，其优势更为明显，因此在输送浆体等方面得到了普遍的运用。

1 国内外浆体管道输送装置的专利现状分析

1.1 国内外浆体管道输送装置的专利申请数量现状分析

本文选用CNABS数据库和DWPI数据库进行检索，检索对象为公开日或公告日在2018年5月13日之前的发明和实用新型专利申请，通过对检索结果进行分析，得到浆体管道输送装置专利技术的申请量年度分布图，如图1所示。

从图1中可以看出，浆体管道输送装置的专利申请发展大致经历了三个阶段。美国作为全球首个对浆体管道输送技术进行研究的国家，其申请量在1967—1985年比较突出，主要得益于这期间美国管道运输业的高速发展，同时全球范围内的浆体管道输送装置的申请量美国居多。在1985—2005年，美国在浆体管道输送装置技术方面比较成熟，进入一个相对休眠期，全球范围内浆体管道输送装置的申请量比较平缓。而在2005年之后，中国开始逐步展开对浆体管道输送装置的研究，全球申请量随之逐步增加，这主要是国内对浆体管道输送装置的早期研究主要是依靠引进国外技术，随着近些年对浆体管道输送装置的不断深入，企业与高校以及研究院进行产学研的合作，在浆体管道输送装置的多个方面取得了较大的进步，中国成为全球浆体管道输送装置专利申请的领头羊。

1.2 国内外浆体管道输送装置的专利申请地域分布

专利申请的地域分布可以反映出一个国家或地区在某个技术领域的研发水平和技术实力。由于专利申请人一般会首先在其所在的国家和地区申请专利，然后在利用优先权在其他国家申请专利，本文选择原创国这一指标进行统计分析，得到申请原创国分布情况，如图2所示。

从图2中可以看出，在浆体管道输送装置领域，中国的申请量最多，占据所有专利申请的40%，是该领域最主要的技术市场，其次是美国和日本，分别占据了23%和14%。中国在申请量上占据较大比例，主要是近年来在长距离浆体管道输送工程方面投入了较大的研究，申请量快速增加。

1.3 国内外浆体管道输送装置的IPC分布

本研究采用IPC作为分类标准进行分析，借此可以对该领域各公司技术研发的重心点和研发热点进行挖掘。对于检索到的专利文献按照IPC分类进行整理，统计得出出现频次前10位的IPC大组，如图4中饼状图所示，IPC分类号主要集中在B65G53（用浮动物料，或气流、液流，或泡沫流通过槽、管道，或管子输送散装物料）和F17D1（管道系统），其次为F17D3（观测或控制工序的装置）和F17D5（保护装置或观测装置）。

1.4 专利技术发展演进

为了进一步对专利技术进行分析，需要明确浆体管道输送装置的技术演进进程，而在技术演进进程中，专利的被引证数量是其中的一个重要的指标，在技术演进中起到重要的作用，因此，以研究浆体管道输送装置领域的技术演进为目标，将DWPI数据库中检索的数据导入SIPOABS数据库中，确定高频被引证核心专利，结合该技术在浆体管道输送装置领域的关联度，绘制重点专利技术演进图，如图4所示。

由图4可以看出，浆体管道输送装置不仅在每一个技术分支上不断在发展，而且各个分支之間也随着时间的推移不断融合。下面对各分支以及相互之间关系进行分析。

自流输送：依靠重力自流输送属于比较传统的一种输送方式，原理比较简单，在上世纪70年代已广泛使用，一般设置在山势陡峭的地方。对其进行的专利申请通常是对输送过程中容易产生的一些问题进行改进，如堵塞、腐蚀、磨损等。

泵输送：通常浆体的输送都需要利用浆体泵进行输送，随着时间的推移，专利申请从主要朝两个方面发展：一方面对泵自身不断进行改进，另一方面为了提供更大的压力采用多个泵也成为自然趋势。

液体加压输送：液体加压输送方式早在20世纪60年代已经出现，利用该方式输送浆体时，通常会采用一个低压的浆体泵和一个高压的液体泵，从而在水压的作用下实现浆体的连续输出。而在不断的发展中，在采用液体加压输送浆体时，通常会在装置上增设控制模块，进行压力检测或者阀门的自动控制等，以及对其装置上的一些结构部件进行相应的改进。

气体加压输送：气体加压输送方式出现的相对较晚，在对其研究的专利文献中，除了对气体输送方式不断进行改进，通过气体的加压对管道进行清洗方面也进行了相关的研究。

控制装置：对于浆体管道输送装置的控制装置，主要是对相关参数进行一些监测，随着发展，逐步应用到各种输送方式中。通过监测数据的收集分析，在管道的泄漏、堵塞位置的应用上越来越多。

2 结束语

本文对浆体管道输送装置技术领域的相关专利进行了检索和整理，从该领域的技术概况、申请量态势、地域分布以及IPC分布等方面展开分析，归纳出该领域的技术演进路线，有助于国内申请人更加全面了解该领域的专利申请情况，把握浆体管道输送装置未来发展趋势，浆体管道输送装置逐渐与控制装置结合，实现对浆体管道的监测，申请人可以在这方面增加研发力度，争取获得更多有价值的专利以占领该领域的专利先机。

参考文献：

[1]毛敏.铁精矿浆输送管道泄漏检测与分析方法研究[D].昆明理工大学，2017.

[2]吴湘福.矿浆管道输送技术的发展与展望[J].金属矿山，2000（6）：1-7.

[3]杨金艳，金英豪，姚香.浆体管道输送有关技术的试验研究[J].矿业工程，2009，7（3）：66-68.

[4]吴优，秦德庆，夏建新.浆体长距离管道输送全过程压力变化分析[J].矿冶工程，2016，36（1）：15-19.

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