附件A的方式附于本申请。
[0083] 如上所述，OTEC操作需要具有恒定温度的冷水源。冷却水的变化可能大大影响了 OTEC电站的整体效率。因此，从2700英尺至4200英尺之间或更深的深度抽取大约40 °F的 水。需要长引入管以将该冷水抽送至表面以便被OTEC电站使用。这种冷水管由于在构造 适合性能和耐久性的管时的成本而已经妨碍了商业上可行的OTEC操作。
[0084] 冷水管（"CWP"）用于从2700英尺至4200英尺之间或更深的海洋深度处的冷水 储藏中抽取水。冷水用于对从电站涡轮机出来的蒸汽状的工作流体进行冷却和冷凝。冷水 管及其与船舶或平台的连接被构造成承受由管重量、遭受波浪时管和平台的相对运动及高 达百年一遇的强度（severity)的海流负载以及由水泵泵取引起的溃缩负载施加的静态及 动态负载。冷水管的尺寸制造成以低的阻力损失（drag loss)操作所需的水流量，并且冷 水管由在海水中具有耐久性和耐腐蚀性的材料制成。
[0085] 冷水管的长度根据从温度大约40° F的深度抽取水的需要而限定。冷水管的长度 可以在2000英尺至4000英尺之间或者更长。在所述的本系统和方法的方面中，冷水管的 长度可以是大约3000英尺。
[0086] 冷水管的直径由电站的大小和需要的水流量来确定。通过管的水流量由期望的电 力输出和OTEC电站效率来确定。冷水管可以以500, OOOgpm至3, 500, OOOgpm之间或更高 的流量将冷水输送至船舶或平台的冷水管道。冷水管的直径可以在6英尺至35英尺之间 或者更大。在本公开的方面中，冷水管的直径大约为31英尺。
[0087] 以前的针对OTEC操作的冷水管设计包括段式构造。长度在10英尺至80英尺之 间的筒形管段以串联的方式螺栓连接或接合到一起直到获得足够的长度。采用多个筒形管 段，能够在电站设备附近组装冷水管并且能够将完全构造好的管竖立并安装。这种方式具 有包括在管段之间的连接点处的应力和疲劳在内的显著的缺点。此外，连接器件增加了管 的整体重量，进一步使管段连接部处以及完全组装好的冷水管与OTEC平台或船舶之间的 连接部处的应力和疲劳考虑复杂化。
[0088] 参照图4,示出了连续的错开板条式冷水管。冷水管217没有存在于以前的冷水 管设计的段接头，而是利用了错开板条式构造。冷水管217包括用于连接至浮式OTEC平台 411的浸没部的顶端部452。与顶端部452相反的是底端部454,该底端部454可以包括压 舱物系统、销泊系统和/或引入口拦网。
[0089] 冷水管217包括被组装成形成筒体的多个错开板条。在一些实施方式中，多个错 开板条包括交替的多个第一板条465和多个第二板条467。每个第一板条均包括顶边缘471 和底边缘472。每个第二板条均包括顶边缘473和底边缘474。在一些实施方式中，第二板 条467与相邻的第一板条部465在垂向上错开使得（第二板条部467的）顶边缘473从 (第一板条部465的）顶边缘471在垂向上位移3%至97%之间。相邻的板条之间的错位 可以为大约 5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%或者更大。
[0090] 冷水管217的单个板条可以由如下材料制成：聚氯乙烯（PVC)、氯化聚氯乙烯 (CPVC)、纤维增强塑料（FRP)、增强聚合物砂浆（RPMP)、聚丙烯（PP)、聚乙烯（PE)、交联高密 度聚乙烯（PEX)、聚丁烯（PB)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS);聚亚安酯、聚酯、纤维增强 聚酯、乙烯基酯、增强乙烯基酯、混凝土、陶瓷，或它们中的一个或多个的组合物。单个板条 可以利用标准制造技术模塑成型、挤出成型或者拉挤成型（pulltruded)。在一些实施方式 中，单个板条被拉挤成型为期望的形状和形式，并且包括纤维或尼龙增强乙烯基酯。乙烯基 醋可以从肯塔基州卡温顿的阿施兰德化学公司（Ashland Chemical)得到。
[0091] 在一些实施方式中，板条可以利用适合的粘合剂粘合至相邻的板条。例如，包括了 增强乙烯基酯的板条利用乙烯基酯树脂被粘合至相邻的板条。
[0092] 板条式设计负责应对分段式管构造惯常经历的不利的航运和装卸载荷。例如，对 传统构造的分段式冷水管的拖拽和竖立会在管上施加有危险的载荷。
[0093] 板条式构造允许在设备外制造多个40英尺至50英尺长的板条。各板条大约52 英寸宽且1英寸至6英寸厚。可以以堆叠的方式或用集装箱将板条航运至离岸平台，然后 可以在平台上由多个板条构造成冷水管。这消除了用于组装管段的单独的设备的需要。
[0094] 在2010年1月21日提交的题为"海洋热能转换电站冷水管"的美国专利公开US 2011/0173978 Al中描述了冷水管的结构和性能的进一步细节，该申请的全部内容通过引 用合并于此并以附件B的方式附于本申请。
[0095] 冷水管217与柱筒浸没部311之间的连接引起了构造、维护和操作方面的挑战。例 如，冷水管是悬在动态海洋环境中的2000英尺至4000英尺的垂向柱。冷水管所连接至的 平台或船舶也浮在动态海洋环境中。此外，管理想地被连接在水线的下方，并且，在一些实 施方式中，远低于水线并且靠近船舶的底部。将完全组装的管调运到适当的位置并且将管 固定于船舶或平台是一项艰巨的任务。
[0096] 冷水管连接支撑着从平台上悬下来的管的静态重量，并且负责应对平台和悬着的 管之间的由于波浪作用、管振动和管运动所产生的动态力。
[0097] 在1994年牛津大学出版社出版的William Avery和Chih Wu发表的题为"来自海 洋的可再生能源，OTEC指南"第4. 5节中公开了多种OTEC冷水管连接部，包括万向节、球窝 和通用连接部，这些通过引用合并于此。只对万向节连接部进行了操作性试验，该万向节连 接部包括允许30°转动的两轴万向节。如Avery和所述，在万向节的平面中，球形壳形 成了管的顶部。具有由尼龙和聚四氟乙烯（Teflon)制成的扁平环的筒形帽在管中的冷水 和周围平台结构之间提供了滑动密封。图5中示出了万向节式管连接部。
[0098] 以前的冷水管连接部被设计用于传统的船型和平台，这种传统的船型和平台由于 起伏以及波浪作用所以展现出比柱筒平台更大的垂向移位。用柱筒浮筒作为平台的显著 的优点之一是，即使在非常严重的百年一遇的风暴条件下这样做也能使得在柱筒自身和冷 水管之间产生相对小的转动。另外，柱筒和冷水管之间的垂向和横向力使得球形球与其底 座之间的向下的力将支承面保持为总是接触。在一些实施方式中，冷水管与连接支承面之 间的向下的力在〇.4g至LOg之间。由于还可以用作水密封的这种支承不会从与其配合的 球形底座脱离接触，减少或不再有安装用于将冷水管在竖向上保持在合适位置的机构的需 要。这有助于简化球形支承设计，并且还使得否则将由任何附加的冷水管约束结构或器件 引起的压力损失最小化。通过球形支承传递的横向力也足够低，使得该横向力能够被充分 地容纳而无需冷水管的竖向约束。
[0099] 所述的本系统和方法的方面允许冷水管向上垂向插过平台的底部。这通过将完全 组装的冷水管从平台下方提升到适当位置来完成。这便于同时地构造平台和管以及提供了 维护时容易地安装和移走冷水管的优点。
[0100] 参照图3,冷水管217在冷水管连接部375处连接至柱筒平台310的浸没部311。 冷水管利用动态支承与图3的OTEC柱筒的底部连接。
[0101] 在一些实施方式中，冷水管连接部设置成包括管凸缘，该管凸缘经由球形面落座 于活动爪（movable detent)。活动爪联接至柱筒平台的基部。包含活动爪允许冷水管垂向 地插入冷水管接收凹部（bay)以及从冷水管接收凹部垂向地移走。
[0102] 图6示出冷水管连接部375包括管接收凹部776的示例性系统，其中管接收凹部 776包括凹部壁777和爪壳体778。接收凹部776进一步包括接收直径780,该接收直径780 由凹部壁777之间的直径的长度限定。在一些实施方式中，接收直径大于冷水管217的外 凸缘直径781。
[0103] 冷水管连接部375和柱筒311的下部可以包括结构加强件和支撑件，以承受由悬 挂的冷水管217施加在以及传递到柱筒311的重量和动态力。
[0104] 参照图7,冷水管连接部375包括爪壳体778和活动爪840,活动爪840机械地联 接至爪壳体778以允许爪840从第一位置移动至第二位置。在第一位置中，活动爪840容 纳在爪壳体778内使得爪840不朝向管接收凹部776的中央向内突出，并且保持在接收直 径780的外侧。在第一位置中，冷水管217的顶端部385可以在不受活动爪840的干扰的 情况下插入管接收凹部776中。在一些实施方式中，活动爪840可以以如下方式被容纳在 第一位置：使得活动爪840的任何方面都没有朝向接收凹部776的中央向内突出超过外凸 缘直径781。在一些实施方式中，第一位置中的活动爪840不与冷水管217的通过接收凹部 776的垂向运动发生干涉。
[0105] 在第二位置中，活动爪840延伸超出爪壳体778并且朝向接收凹部776的中央向 内突出。在第二位置中，活动爪840向内延伸超过外凸缘直径781。可以利用液压致动器、 气动致动器、机械致动器、电致动器、机电致动器或上述的组合将活动爪840从第一位置调 整或移动至第二位置。
[0106] 活动爪840包括部分球形或弧形的支承面842。弧形支承面842被构造成在活动 爪840位于第二位置时为冷水管支承凸缘848提供动态支承。
[0107] 冷水管支承凸缘842包括凸缘支承面849。弧形支承面842和凸缘支承面849可 以协作落座以便提供动态支承，以支撑冷水管217的悬挂重量。另外，弧形支承面842和凸 缘支承面849协作落座以负责应对冷水管217与平台310之间的相对运动而不使冷水管 217离座。弧形支承面842和凸缘支承面849协作地落座以提供动态密封使得，一旦冷水管 217经由冷水管连接部375被连接到平台310,相对热的水就不会进入管接收凹部776而最 终不会进入冷水引入部350。一旦悬挂上冷水管217,冷水经由一个或多个冷水泵通过冷水 管被抽取并且经由一个或多个冷水通道或管道流入多级OTEC电站的冷凝器部。
[0108] 弧形支承面842和凸缘支承面849可以用诸如聚四氟乙烯涂层等涂层进行处理， 以防止两表面之间产生原电池反应（galvanic interaction)。
[0109] 可以理解的是，动态支承面和活动爪或小齿轮（pinion)的用于将冷水管连接至 浮式平台的任何组合都在权利要求书以及此处公开的考虑范围内。例如，弧形支承面可以 被定位在活动爪的上方、弧形支承面可以被定位于活动爪的侧面甚至是被定位在活动爪的 下方。活动爪可以与如上所述的浮式平台的底部为一体。活动爪可以与冷水管为一体。
[0110] 图8示出制作和组装冷水管的示例性方法。该方法包括制作冷水管组成部件和安 装装置，以及准备在组装场所的集结区域（例如，浮式驳船）中组装用的组成部件。一旦冷 水管组成部件适当地集结在浮式驳船上，则能够使用浮式驳船和/或浮式平台上的装置组 装冷水管。
[0111] 实施例1 :冷水管组装
[0112] 组成部件和组装装詈制作
[0113] 在将冷水管组装和连接到柱筒平台之前，获得和/或制造各种组成部件。
[0114] 获得诸如驳船（例如，罐驳船）900的浮式船舶，用作冷水管217用组装平台。如 图9所示，典型地使用具有开口中央舱（open central bay)(月池）902的驳船900,使得 材料能够从起重机或位于驳船中央的下降装置被载入驳船下方的水中，提供保护防止来自 其他元件的损害并且使驳船和被降下的冷水管之间的相对运动最小化。在一些情况下，罐 驳船被改型为具有月池902。通过利用月池902,与将装置载入在驳船的一侧的水中的驳船 相比，驳船900在冷水管组装期间更平衡。驳船900还支撑其甲板上的其他组装装置或设 备，例如，存储区域904、发电站906、办公室908、直升机甲板910和在组装之前保持管板条 的板条放置架912。驳船900可以是如图所示的具有月池902的单个浮式船舶，或者是两个 或更多个船舶，这些船舶以其间有间隙的方式结构性地结合，以用于降下冷水管217。例如， 克劳利455系列驳船已被用于设计改进，其大约400英尺长、大约105英尺宽、大约25英尺 深，具有3, 450长吨的空船排水量，并且每浸没一英寸具有大约100长吨的附加排水量。
[0115] 根据在组装期间的实用性、费用、期望的环境条件和最大容许运动，为组装过程所 选的驳船可以是不同的尺寸。根据使用的驳船的类型，应当确定纵向强度，为了能够保持在 支撑组装装置所需要的容许的纵向和横向强度的限度内，可能需要压舱材料。
[0116] 如图9至图IlB所示，驳船900包括冷水管组装托台914,组装托台914围绕月池 902建于驳船900的甲板上，以支撑用于组装冷水管217的各种装置。示例性组装托台914 包括或支撑浮式起重机916、沿着组装托台914的上表面的板条排列销918、板条组装芯轴 920、两个或更多个工作甲板922、一个或多个冷水管增强涂布机924、下降缆绳926A和相关 的绞盘926B以及释放缆绳928A和相关的绞盘928B。为了防止各种缆绳粘着或缠结，绞盘 926B、928B典型地安装于驳船甲板，并且使用滑轮930沿着组装托台914配置缆绳926A、 928A〇
[0117] 组装过程的进一步的细节在图12A至图12D以及图13中示出。在组装过程期间， 驳船900用做用于形成冷水管217的各种组成部件用的集结区域。如已说明地，冷水管组 成部件例如包括箍、箍翼（strake fin)、钟形口 932、配重块（clump weight) 934和多个管 板条936。组成部件被包装（例如，在板条箱中或集装箱中）并且船运到集结场所（例如， 驳船）。
[0118] 管的板条936典型地为35英尺至48英尺长，以便其能够装于标准ISO 40英尺的 集装箱或加长的ISO 54英尺集装箱中。各板条936由复合外壳构成，例如，玻璃纤维增强 聚合体（FRP)，并且具有泡沫填充的内部。板条936被设计为沿着它们各自的纵向边缘接 合。纵向边缘具有互锁的接口，例如舌槽式接头连接部，以便板条936能够通过沿着其相邻 的板条纵向滑动一个板条而被接合。各板条936的纵向边缘可以包括涂布（例如，注射） 树脂粘合剂所通过的通道，使得以永久的方式粘合所有相邻的边缘。各板条936的端缘也 被设计为彼此接合。为了接合板条的端部，各板条的一端可以具有翼片特征而另一端可以 具有容纳翼片的槽。在一些实施方式中，两端包括槽，插入物（例如，接合物）被插入两个 相邻的槽，类似于"饼干式接头（biscuit-style joint)"。箍翼典型地在板条制造期间被 固定（例如，粘接）到板条936的外表面。
[0119] 准备的管板条936按相继次序被包装并组织到集装箱中，使得在冷水管集结和组 装期间管板条936能够按照被安装的顺序被移出。当板条936将形成围绕冷水管217的特 定图案（例如，形成螺旋状）时，或者可替换地，当安装不同长度的板条936时，包装顺序以 及由此的组装顺序很重要。板条936从集装箱被一个个地装到板条排列夹具948内并且组 织到板条放置架912。各板条排列夹具948典型地为轻型箱，在一些情况下，安装有箍的单 个板条936被包装，用于将板条从岸边输送到海中的组装场所（例如，组装驳船900)的板 条放置架912。各排列夹具948的顶部具有吊耳（偏置于重心上方，以便夹具在被起重机提 起时是垂向的）并且各夹具948的底部具有突出配置的凸缘和沿着组装托台914的顶部配 置的锁定销（lock-down pin) 918。组装托台914包括多套销918,销918的数量对应于绕 着冷水管217的外周配置的管板条936的数量。在安装期间，销918将各排列夹具948的 基部锁定在适当的位置以提供合适的定位。在管板条936在安装前典型地保持在其排列夹 具中的情况下，其他组成部件（例如，配重块934和钟形口 932)可以从其各自的板条箱被 移出并且沿着驳船900的放置区域布置，以准备组装。
[0120] 对于从板条箱中取出并且沿着放置区域布置的配重块934和钟形口 932,可以使 用多个缆绳连接这些配重块934和钟形口 932,以形成钟形口和配重块组件938。缆绳被制 成使得配重块934和钟形口 932在垂向悬挂时彼此分开大约12英尺至36英尺的尺寸。在 组装期间应当注意和小心的是增加了缆绳在被放置和连接时没有交叉或缠结的可能性，使 得配重块934在上升时将离开钟形口 932适当地悬挂。
[0121] 平台集结
[0122] 在冷水管组成部件在驳船900上并且组装装置（例如，组装托台914的部分）安装 于驳船900的情况下，驳船900可以被拖到平台210以开始组装。一旦在平台210附近的 适当位置，可以开始集结，各种装置的件被测试和/或准备用于组装。例如，驳船900上的 下降缆绳绞盘926B和释放缆绳绞盘928B经历耗尽测试（run out test)以检查缆绳926A、 928A具有充分的行进长度以在组装期间支撑冷水管217的长度，没有损坏并且在各个方面 均适于安全和可靠的安装。还对一个或多个浮式起重机916进行耗尽测试。耗尽测试确认 起重机916在随后的过程中将适