CN2240040Y - 电热膜式原油加热器 - Google Patents

Abstract

一种电热膜式原油加热器，对油田生产井输油管2直接加热，效率高，投资少，是在作电路零线的输油管2上涂有绝缘层5，绝缘层5上分段涂有电热膜6，电热膜6的两端与管2体相接触；电热膜体上依序包(涂)有绝缘层3，辐射热反射层10、保温隔热层13和防水层12，各层端部有防水帽4；其中电热膜6里嵌入电极7用导线接入电源控制箱16，输油管2体上插入有温度传感器，用馈线14接入控制箱16，实现加热温度自控，通电时电流经电极进入电热膜转换成热能可向管里原油加热。

Description

电热膜式原油加热器

本实用新型涉及油田开采和集输过程中，为避免结蜡及降低流动阻力的加热器。

油田在原油(石油)的开采和集输过程中，为避免结蜡及降低流动阻力，常采用双管伴热掺热水的方法，即在中转站建燃气(油)的热水锅炉，将水加热到85～90℃，由专用管道输至出油井口，经掺水阀门加入输油管道中，以提高原油温度至结蜡点以上，但是此项技术存在下述问题：

1.采用热水锅炉及输送管网，增加初期投资；

2.由于热水输送距离远，沿途热量损失多，能源浪费大；

3.流程复杂，现场使用管理不便；

4.耗费高。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足，而提供一种包于输油管外的电热膜式原油加热器，使原油在输送的同时得到加热，可节约投资。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到：有在作电路零线的输油管体上包涂有绝缘层，该绝缘层上分段套有筒状电热膜，电热膜的两端与上述输油管体相接触；电热膜体外依序包涂有绝缘层、辐射热反射层、保温隔热层和防水层，各层端部有防水帽；上述电热膜里嵌入电极用导线接入电源控制箱里，输油管体出口上插入有温度传感器，用馈线接入电源控制箱里。

上述电热膜里嵌入2个以上电极并联在导线上，当通电后电热膜将电能转化为热能加于输油管上，在其它各层保护措施下，将输油管内的原油加热，实现设计目的。

本实用新型与上述现有技术相比可具有如下效果：由于采用直接加热，结构简单，中间环节少，降低能源消耗，只有前者的40％，节约投资。

附图1是本实用新型全剖面示图。

下面结合附图将对本实用新型作进一步说明：

由图1所示，有输油管2，如油井里的油管，地面集输的输油管；有在作电路零线电极8的输油管2体上包涂有绝缘层5，绝缘层5上分段涂有电热膜6，它将电能转化为热能，通过绝缘层5、输油管2把热量传导给管里的原油，使油温上升。电热膜的两端于管2体相接触(之间没有绝缘层5)；电热膜6体内外依序包涂有绝缘层5、9，辐射热反射层10，保温隔热层13和防水层12，各层的端部有防水帽4，电热膜6里嵌入电极7，用导线11接入电源控制箱16，输油管2体上插入有温度传感器，用馈线14接入电源控制箱16。

上述电热膜6里嵌入2个以上电级7并联在导线上。该导线可嵌入在保温隔热层13里，输油管2上有进、出口15、1；电热膜体外的绝缘层9使与外部电气绝缘，同时也防止外部水份进入；辐射热反射层10是防止热量以辐射的形式向外扩散；保温隔层13有隔热保温作用外，还能缓冲外力，避免内部受损，同时将电流导线保护固定；最外层防水层12，也是电热器的外壳，对内部有保护作用；温度传感器是插入输油管2的出口端，使该外的原油温度值转换为相应的电信号送入控制箱16；电源控制箱16有温度显示控制仪表，并配有无线电遥控电子密码锁，达到A级防盗标准，显示被加热原油温度，控制进入电加热器电流的通断。

电热膜式原油加热器中使用的电热膜，是一种复合型半导体电阻发热材料，其发热原量遵循电阻发热的一般规律，根据欧姆定律I(电流＝U(电压)/R(电阻)及电功率定义P(功率)＝U²/R可知，在电热膜供电电压一定时，发热功率与电热膜本身电阻成反比，这是确定及调整电热膜最高功率及最高发热温度的依据，结合油井产量(流量)，选择相匹配的电热膜式原油加热器，直接联接(或焊接)在油井井下的油管或井口附近的地面输油管线上，通过电源控制箱给加热器送电，并调整好设定的加热温度值。当加热器出口处的原油温度低于设定值时，电源控制箱开通加热电流，电流由电极均匀送入(出)电热膜，转换为热能后，经内绝缘层，钢管管壁，传导给管内流动的原油，使其温度升高；当流经加热器出口处的原油温度高于设定温度时，电源控制箱关断加热器电流，电热膜停止工作，出口处的原油温度开始下降，当流经出口处的原油温度低于设定温度值后，电源控制箱又开通加热器电流，使电热膜得电工作。如此周而复始，原油在输送的过程中，被加热到设定温度，为保障电热膜式原油加热器正常工作，着重对下述技术的使用及所用原材料进行慎重选择：

1电热膜的选择及成膜工艺

使用获国家发明专利(专利号94106064.0)的电热涂料，这种涂料成膜工艺简单，发热效率达90％以上，发热温度低(300℃以下)，使用寿命长，达20000小时以上，其发热功率和发热温度可以由配方和成膜厚度调整，电热涂料配制好以后，在常温下喷涂到经绝缘处理后的钢管表面，干燥后即成电热膜，厚度在0.1～0.5mm之间。

2电极制造及安装工艺，火线电极材料使用0.1～0.2mm厚度的铜箔，制成宽度为5～10mm的圆环状，套装在相邻两个零线电极正中的内绝缘层的表面，固定后焊接电源引线至电流馈线；在钢管表面，沿长度方向上每隔80～200cm，留有5～10mm宽，不涂绝缘材料的钢管环带，作为零线电极。

3加热器性能好坏，很大程度上取决于绝缘效果的好坏，根据电热膜最高发热温度为160℃，故选择H级以上绝缘材料，为使电热膜产生的热量，容易传导给原油，在保证绝缘效果的前提下，内绝缘层厚度应小于0.25mm。

4钢管选择油田常用的各种规格型号的钢管。

5辐射热反射层使用镀金属膜的玻璃纤维布制成。

6隔热保温层使用发泡塑料。

7防水层使用钢管或塑料管。

8防水帽采用成型的热缩塑料制成。

9电源控制箱内，使用电子调动器，调整加热电流以实现温度自控；温度传感器安装在电热器原油出口处；由于控制箱工作在野外，无人看护，箱体达到A级防资标准，箱门由无线电遥控电子密码锁控制。

10由于绝缘层、防水层、防水帽的密封作用，实现了密封防爆，该加热器的零线电极是输油管本身，通过油井及井口装置，使接地性能良好，不存在对地电位差，所以用电安全可靠。

Claims (2)

1一种电热膜式原油加热器，其特征在于：

a有在作电路零线的输油管(2)体上包涂有绝缘层(5)，绝缘层(5)上分段涂有电热膜(6)，电热膜(6)的两端与管(2)体相接触；电热膜(6)体内外侧依序包涂有绝缘层(5)、(9)、辐射热反射层(10)、保温隔热层(13)和防水层(12)，各层端部有防水帽(4)；绝缘层(3)与(9)连为一体。

b电热膜(6)里嵌入电极(7)，用导线(11)接入电源控制箱(16)，输油管(2)体上插入有温度传感器(14)，用馈线接入电源控制箱(16)。

2根据权利要求1所述的加热器，其特征在于：电热膜(6)里嵌入2个以上电极(7)，并联在导线(11)上。

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