本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器，自發(fā)熱清管器能夠在用于進行特稠油輸送的雙層保溫管內(nèi)進行軸向運動，其特征在于，該自發(fā)熱清管器包括兩端開口的空心圓柱承載體，承載體后端開口處固定設置與雙層保溫管道保持過盈配合的皮碗，承載體的前端固定套設與雙層保溫管道保持過盈配合的環(huán)形直板；承載體內(nèi)固定設置有高效電池模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，承載體前端開口處固定設置加熱模塊，加熱模塊上設置有用于固定粘度和溫度傳感器的絕熱孔，數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲粘度和溫度傳感器記錄的特稠油粘度和溫度數(shù)據(jù)；高效電池模塊用于為數(shù)據(jù)存儲模塊和加熱模塊進行供電；加熱模塊用于與特稠油進行熱交換。本發(fā)明專利技術(shù)可以廣泛應用于特稠油管道的在線清管過程中。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種管道清管器，特別是關于一種用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器。
技術(shù)介紹
隨著石油能源的消耗和對石油資源日益增長的需求，開發(fā)海上特稠油成為一種必然，然而由于特稠油粘度大、易凝結(jié)，且組分中含有較多的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，使得特稠油管道在輸送過程中摩阻增大，壓降損失較大，帶來的特稠油輸送管道清管操作風險增大。現(xiàn)有管道清管器為普通清管器，在特稠油輸送管線清管過程中不能很好的發(fā)揮作用，甚至容易出現(xiàn)清管器卡堵的風險，由此帶來的經(jīng)濟損失是不可估量的，因此，需要設計一種專門應用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器。另外，隨著科學技術(shù)的進步，超大電容量電池技術(shù)不斷得到突破，結(jié)構(gòu)也越來越緊湊。隨著技術(shù)的進步，越來越多的超大容量的微小型電池會越來越多，這就解決了清管器大小受管線尺寸限制及電池電量不夠的問題，使自發(fā)熱清管器的設計使用成為可能。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種能夠減小輸送阻力，提高特稠油管道清管效率，且能夠避免特稠油管道清管出現(xiàn)卡堵風險的用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取以下技術(shù)方案：一種用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器，自發(fā)熱清管器能夠在用于進行特稠油輸送的雙層保溫管內(nèi)進行軸向運動，其特征在于：該自發(fā)熱清管器包括兩端開口的空心圓柱承載體，所述承載體后端開口處固定設置與所述雙層保溫管道保持過盈配合的皮碗，所述承載體的前端固定套設與所述雙層保溫管道保持過盈配合的環(huán)形直板；所述承載體內(nèi)固定設置有高效電池模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述承載體前端開口處固定設置加熱模塊，所述加熱模塊上設置有用于固定粘度和溫度傳感器的絕熱孔，所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲所述粘度和溫度傳感器記錄的特稠油粘度和溫度數(shù)據(jù)；所述高效電池模塊用于為所述數(shù)據(jù)存儲模塊和加熱模塊進行供電；所述加熱模塊用于與特稠油進行熱交換。優(yōu)選地，所述加熱模塊包括一電熱轉(zhuǎn)換裝置和一個以上的金屬電熱刷，對應于所述電熱轉(zhuǎn)換裝置的位置，所述承載體前端間隔固定設置一個以上的所述金屬電熱刷。優(yōu)選地，位于所述承載體最前端的所述金屬電熱刷包括環(huán)形傳熱盤和外緣電熱刷，所述環(huán)形傳熱盤固定嵌設在所述承載體前端開口處，所述環(huán)形傳熱盤的外部周向固定設置所述外緣電熱刷，所述環(huán)形傳熱盤中心設置有用于固定所述粘度和溫度傳感器的絕熱孔以及用于固定所述外緣電熱刷的固定孔。優(yōu)選地，所述皮碗由耐高溫聚氨酯材料制作而成。優(yōu)選地，所述環(huán)形直板由耐高溫聚氨酯材料制作而成。優(yōu)選地，所述高效電池模塊采用微型核電池。本專利技術(shù)由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、由于本專利技術(shù)的自發(fā)熱清管器的前端設置有加熱裝置，因此可以降低特稠油的粘度，減小輸送阻力，減小了特稠油清管的風險。2、由于本專利技術(shù)的自發(fā)熱清管器的前端部設置有粘度和溫度傳感器，因此可以記錄清管器前端的稠油粘度與溫度，有利于了解管道中稠油的流動狀態(tài)，提高特稠油管道輸送的安全性。3、本專利技術(shù)設置在自發(fā)熱清管器前端的加熱裝置為粘度和溫度傳感器設置了絕熱孔，因此避免了加熱模塊對粘度和溫度傳感器的影響。4、本專利技術(shù)的自發(fā)熱清管器的高效電池模塊采用結(jié)構(gòu)緊湊高效的微型核電池，因此有效減小了清管器的設計尺寸，增加了清管器的靈活性。5、本專利技術(shù)的自發(fā)熱清管器的加熱模塊采用電熱轉(zhuǎn)換裝置和金屬電熱刷，通過導熱性能極好的金屬電熱刷實現(xiàn)與特稠油的熱交換，金屬電熱刷的數(shù)量可以根據(jù)電池功率和特稠油的運行溫度來決定。6、本專利技術(shù)的自發(fā)熱清管器的后端部固定設置皮碗，可以通過后端來流產(chǎn)生較大的推力，實現(xiàn)特稠油管道的清管操作。綜上所述，本專利技術(shù)的自發(fā)熱清管器結(jié)構(gòu)緊湊，造價較低，在運行狀態(tài)下對特稠油進行加熱降粘達到減小阻力，減小了特稠油輸送管道清管的操作風險，提高了特稠油輸送管道的輸送效率，可以廣泛應用于特稠油管道的在線清管過程中。附圖說明圖1是本專利技術(shù)自發(fā)熱清管器的在線運行狀態(tài)圖；圖2是本專利技術(shù)位于承載體最前端的金屬電熱刷的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖來對本專利技術(shù)進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本專利技術(shù)，它們不應該理解成對本專利技術(shù)的限制。如圖1所示，本專利技術(shù)提供的用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器，包括進行特稠油輸送的雙層保溫管1以及在雙層保溫管1內(nèi)能夠進行軸向運動的自發(fā)熱清管器2，自發(fā)熱清管器2包括承載體(圖中未示出)、皮碗21、環(huán)形直板22、數(shù)據(jù)存儲模塊23、高效電池模塊24、加熱模塊25及粘度和溫度傳感器26。承載體可以采用兩端開口的空心圓柱體，承載體的后端開口處固定設置與雙層保溫管道保持過盈配合的皮碗21，用于支撐自發(fā)清管器在雙層保溫管道內(nèi)保持軸向運動，并提供清管器前進的動力。承載體的前端固定套設有與雙層保溫管道保持過盈配合的環(huán)形直板22，用于支撐自發(fā)清管器在管道內(nèi)保持軸向運動，同時實現(xiàn)對特稠油管壁清管刮蠟的目的。數(shù)據(jù)存儲模塊23固定設置在承載體內(nèi)，并靠近承載體后端，用于存儲粘度和溫度傳感器26記錄的特稠油粘度和溫度數(shù)據(jù)；高效電池模塊24固定設置在承載體內(nèi)，用于為數(shù)據(jù)存儲模塊23和加熱模塊25進行供電；加熱模塊26固定設置在承載體的前端開口處，用于與特稠油進行熱交換，降低特稠油的粘度，減小輸送阻力，避免出現(xiàn)清管器卡堵。在一個優(yōu)選的實施例中，加熱模塊25包括一電熱轉(zhuǎn)換裝置和一個以上的金屬電熱刷，本專利技術(shù)實施例采用兩個金屬電熱刷，以此為例，不限于此。對應電熱轉(zhuǎn)換裝置的位置，承載體前端間隔固定設置兩個金屬電熱刷27和28，使用時，通過兩金屬電熱刷27和28與雙層保溫管道內(nèi)的特稠油進行換熱降粘。其中，金屬電熱刷27包括一傳熱環(huán)和一外緣電熱刷，傳熱環(huán)固定套設在承載體上，傳熱環(huán)的外周固定設置外緣電熱刷。如圖2所示，金屬電熱刷28與金屬電熱刷27的結(jié)構(gòu)略有不同，位于承載體最前端的金屬電熱刷28包括環(huán)形傳熱盤281和外緣電熱刷282，環(huán)形傳熱盤281固定嵌設在承載體前端開口處，環(huán)形傳熱盤281的外部周向固定設置外緣電熱刷282，環(huán)形傳熱盤281中心設置有用于穿過粘度和溫度傳感器26的絕熱孔283以及用于固定外緣電熱刷281的固定孔284。在一個優(yōu)選的實施例中，粘度和溫度傳感器26用于測量特稠油的粘度和溫度數(shù)據(jù)，并將測量的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)存儲模塊23。在一個優(yōu)選的實施例中，皮碗21由耐高溫聚氨酯材料制作而成。在一個優(yōu)選的實施例中，環(huán)形直板22由耐高溫聚氨酯材料制作而成。在一個優(yōu)選的實施例中，雙層保溫管1由外層鋼管11、中間聚氨酯材料保溫層12和內(nèi)層鋼管13組成。在一個優(yōu)選的實施例中，高效電池模塊24可以采用結(jié)構(gòu)緊湊高效的超容量電池，，例如微型核電池，大小只有硬幣大小，但是電量可以使用5000年。在一個優(yōu)選的實施例中，承載體可以采用空心圓柱鋼結(jié)構(gòu)體。下面通過具體實施例詳細說明采用本專利技術(shù)自發(fā)熱清管器對特稠油輸送管道在線清管的具體過程為：通過泵給雙層保溫管11內(nèi)的特稠油施加壓力的同時推動整個自發(fā)熱清管器進行軸向運動，位于自發(fā)熱清管器前端的加熱模塊2通過金屬電熱刷對特稠油進行加熱，可以降低特稠油的粘度，減小輸送阻力，減小了特稠油清管卡堵的風險,提高了特稠油清管的效率；另外，在自發(fā)熱清管的過程中可以通過承載體前端部設置的粘度和溫度傳感器26，及時了解自發(fā)熱清管器前端的稠油粘度與溫度，有利于了解管道中稠油的流動狀態(tài)，提高特稠油管道輸送本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器，自發(fā)熱清管器能夠在用于進行特稠油輸送的雙層保溫管內(nèi)進行軸向運動，其特征在于：該自發(fā)熱清管器包括兩端開口的空心圓柱承載體，所述承載體后端開口處固定設置與所述雙層保溫管道保持過盈配合的皮碗，所述承載體的前端固定套設與所述雙層保溫管道保持過盈配合的環(huán)形直板；所述承載體內(nèi)固定設置有高效電池模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述承載體前端開口處固定設置加熱模塊，所述加熱模塊上設置有用于固定粘度和溫度傳感器的絕熱孔，所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲所述粘度和溫度傳感器記錄的特稠油粘度和溫度數(shù)據(jù)；所述高效電池模塊用于為所述數(shù)據(jù)存儲模塊和加熱模塊進行供電；所述加熱模塊用于與特稠油進行熱交換。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器，自發(fā)熱清管器能夠在用于進行特稠油輸送的雙層保溫管內(nèi)進行軸向運動，其特征在于：該自發(fā)熱清管器包括兩端開口的空心圓柱承載體，所述承載體后端開口處固定設置與所述雙層保溫管道保持過盈配合的皮碗，所述承載體的前端固定套設與所述雙層保溫管道保持過盈配合的環(huán)形直板；所述承載體內(nèi)固定設置有高效電池模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述承載體前端開口處固定設置加熱模塊，所述加熱模塊上設置有用于固定粘度和溫度傳感器的絕熱孔，所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲所述粘度和溫度傳感器記錄的特稠油粘度和溫度數(shù)據(jù)；所述高效電池模塊用于為所述數(shù)據(jù)存儲模塊和加熱模塊進行供電；所述加熱模塊用于與特稠油進行熱交換。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于特稠油輸送管道在線清管的自發(fā)熱清管器，其特征在于，所述加熱模塊包括一電熱轉(zhuǎn)換裝置和一個以上的金屬電熱刷，對應于所述電熱轉(zhuǎn)換裝置...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王國棟，王春升，張明，平朝春，孫婧，
申請(專利權(quán))人：中海石油中國有限公司，中海石油中國有限公司北京研究中心，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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