本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及的是一種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置，這種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)管段帶有套管夾層，透明有機(jī)玻璃封頭均與實(shí)驗(yàn)管段可拆卸式緊固連接；套管夾層的外壁有保溫涂料層，套管夾層被分隔為兩個(gè)夾層水套，每個(gè)夾層水套均與一個(gè)恒溫水浴箱連接；實(shí)驗(yàn)管段上部溫度傳感器組中的溫度傳感器沿油管徑向從上至油管中心依次垂向布置，下部溫度傳感器組的溫度傳感器沿油管徑向從下至油管中心依次垂向布置，中部溫度傳感器組的溫度傳感器沿油管徑向從管壁至油管中心依次水平布置；所述各溫度傳感器均連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本實(shí)用新型專利技術(shù)能測量停輸后油品不同位置處的徑向溫度，觀察管內(nèi)凝油層的變化，精確獲得管道內(nèi)油品的徑向溫度分布。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
：本技術(shù)涉及的是原油輸送領(lǐng)域的測量溫降的實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及的是一種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置。
技術(shù)介紹
：管道停輸后，當(dāng)管內(nèi)儲存介質(zhì)為含蠟原油時(shí)，原油溫度隨停輸時(shí)間增加而逐漸降低，管道內(nèi)逐漸有蠟晶體析出。隨著停輸時(shí)間的進(jìn)一步增加，當(dāng)析出蠟晶增加到一定程度時(shí)，原油形成膠凝結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致管道再啟動所需要的壓力超過管道承壓能力或泵的可泵送能力時(shí)，就可能發(fā)生凝管事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，研究人員建立的停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置多為模擬管道停輸后油品的軸向溫降變化，對停輸管道內(nèi)油品徑向溫度場的實(shí)驗(yàn)?zāi)M較少。一般來說，所設(shè)計(jì)的停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置在實(shí)驗(yàn)管段沿軸向設(shè)置多個(gè)測溫點(diǎn)，但在徑向上只能測得管內(nèi)油品某一點(diǎn)處的油溫。由于獲得的油溫?cái)?shù)據(jù)有限，無法全面揭示管道內(nèi)油溫的徑向分布，一般會假設(shè)油品的徑向溫度梯度是不變的，而實(shí)際上管道內(nèi)油品的徑向溫度分布是非線性的，徑向溫度梯度是變化的，故現(xiàn)有的停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置難以準(zhǔn)確的對停輸后的管道內(nèi)油品的徑向溫度分布進(jìn)行模擬。由于蠟晶析出所形成的膠凝結(jié)構(gòu)是造成凝管的主要原因，而蠟晶析出與管道內(nèi)油品的徑向溫度分布有直接關(guān)系。因此，準(zhǔn)確而全面的獲取停輸后原油管道內(nèi)油品的徑向溫度變化，對于原油管道停輸溫降規(guī)律的研究及管道運(yùn)營部門的安全運(yùn)行管理均具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
：本技術(shù)的目的是提供一種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置，這種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置用于解決現(xiàn)有的停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置不能全面測得徑向油溫分布，控溫精度不高的問題。本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)管段、恒溫水浴箱、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)管段帶有套管夾層，實(shí)驗(yàn)管段的內(nèi)管為油管，實(shí)驗(yàn)管段兩端的封頭均為透明有機(jī)玻璃封頭，透明有機(jī)玻璃封頭均與實(shí)驗(yàn)管段可拆卸式緊固連接，實(shí)驗(yàn)管段中心油管的進(jìn)油口和出油口分別位于套管夾層外；套管夾層的外壁具有保溫涂料層，套管夾層內(nèi)具有環(huán)形分隔板，環(huán)形分隔板將套管夾層分隔為兩個(gè)并列的夾層水套，每個(gè)夾層水套均具有入水口和出水口，每個(gè)夾層水套均通過其入水口和出水口與一個(gè)恒溫水浴箱連接；實(shí)驗(yàn)管段設(shè)置有上部溫度傳感器組、中部溫度傳感器組、下部溫度傳感器組，上部溫度傳感器組中的溫度傳感器沿油管徑向從上至油管中心依次垂向布置，下部溫度傳感器組的溫度傳感器沿油管徑向從下至油管中心依次垂向布置，中部溫度傳感器組的溫度傳感器沿油管徑向從管壁至油管中心依次水平布置；所述各溫度傳感器均連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。上述方案中各溫度傳感器組中的溫度傳感器依次布置時(shí)，自油管中心處至油管管壁方向上，相鄰兩個(gè)溫度傳感器之間的距離依次遞減。上述方案中上部溫度傳感器組通過將溫度傳感器設(shè)置于直管中構(gòu)成，直管穿過實(shí)驗(yàn)管段的孔插入到油管中，上部溫度傳感器組可被拆卸下來，被拆卸下后可通過取樣針對徑向不同位置處的油品取樣進(jìn)行物性測試。本技術(shù)具有以下有益效果：1、本技術(shù)不但能夠測量停輸后油品不同位置處的徑向溫度，還能觀察停輸后管內(nèi)凝油層的變化，進(jìn)而能更精確獲得停輸后管道內(nèi)油品的徑向溫度分布。2、本技術(shù)有兩個(gè)夾層水套，每個(gè)夾層水套分別與一臺恒溫水浴相連，兩臺恒溫水浴通過標(biāo)定，使其具有相同的控溫效果，從而使實(shí)驗(yàn)管段受熱更加均勻，更能保證管道中油溫分布均勻，操作方便靈活。另外，套管夾層外涂有保溫涂料，可減少套管夾層和外部環(huán)境的換熱，且便于安裝，可以保證實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)管段管壁溫度的穩(wěn)定。3、本技術(shù)有3組溫度傳感器沿實(shí)驗(yàn)管段徑向間隔90°分布，可分別測試實(shí)驗(yàn)管段上部，中部及下部沿徑向的油溫分布，其中每組溫度傳感器分別沿實(shí)驗(yàn)管段徑向間隔一定距離布置，且距離管壁越近，傳感器間距越小，從而更利于獲得管壁附近溫度梯度較大區(qū)域的油溫變化。另外，所述3組溫度傳感器中上部溫度傳感器為可拆卸溫度傳感器，上部溫度傳感器拆下后可通過取樣針對徑向不同位置處的油品取樣進(jìn)行物性測試。4、本技術(shù)兩端的封頭為可拆卸的透明有機(jī)玻璃，在實(shí)驗(yàn)中可實(shí)時(shí)觀察停輸后油品的膠凝過程及凝油層厚度。另外，實(shí)驗(yàn)管段兩端的封頭為可拆卸式，當(dāng)實(shí)驗(yàn)完成后可將封頭拆下，從而將凝油清理干凈，同時(shí)也可觀察凝油結(jié)構(gòu)，對凝油進(jìn)行取樣分析。附圖說明圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)中實(shí)驗(yàn)管段的縱剖面圖；圖3是圖1中A-A的剖面圖。1恒溫水浴箱，2透明有機(jī)玻璃封頭，3實(shí)驗(yàn)管段，4入水口，5出水口，6出油口，7上部溫度傳感器組，8中部溫度傳感器組，9下部溫度傳感器組，10數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，11套管夾層，12保溫涂料層，13溫度傳感器，14進(jìn)油口。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本技術(shù)做進(jìn)一步的說明：結(jié)合圖1、圖2所示，這種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)管段3、恒溫水浴箱1、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10，實(shí)驗(yàn)管段3帶有套管夾層11，實(shí)驗(yàn)管段3的內(nèi)管為油管，實(shí)驗(yàn)管段3兩端被可拆卸的透明有機(jī)玻璃封頭2所封閉，上部設(shè)有進(jìn)油口14，底部設(shè)有出油口6。套管夾層11的外壁具有保溫涂料層12，套管夾層11內(nèi)具有環(huán)形分隔板，環(huán)形分隔板將套管夾層11分隔為兩個(gè)并列的夾層水套，每個(gè)夾層水套均具有入水口4和出水口5，每個(gè)夾層水套均通過其入水口4和出水口5與一個(gè)恒溫水浴箱1連接。參閱圖3，實(shí)驗(yàn)管段3設(shè)置有上部溫度傳感器組7、中部溫度傳感器組8、下部溫度傳感器組9，上部溫度傳感器組7中的溫度傳感器13沿油管徑向從上至油管中心依次垂向布置，下部溫度傳感器組9的溫度傳感器13沿油管徑向從下至油管中心依次垂向布置，中部溫度傳感器組8的溫度傳感器13沿油管徑向從管壁至油管中心依次水平布置；所述各溫度傳感器13均連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10，各溫度傳感器13均連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10的具體方式為：各溫度傳感器13通過信號線及A/D轉(zhuǎn)換器后，連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)10。各溫度傳感器組中的溫度傳感器13依次布置時(shí)，自油管中心處至油管管壁方向上，相鄰兩個(gè)溫度傳感器13之間的距離依次遞減。上部溫度傳感器組7為可拆卸，具體為：上部溫度傳感器組7通過將溫度傳感器設(shè)置于直管中構(gòu)成，直管穿過實(shí)驗(yàn)管段的孔插入到油管中，上部溫度傳感器拆下后可通過取樣針對徑向不同位置處的油品取樣進(jìn)行物性測試。根據(jù)附圖1-3，具體實(shí)施方式為：實(shí)驗(yàn)中首先用恒溫水浴從夾層水套入水口4將實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度的水注入夾層水套，然后從夾層水套出水口5循環(huán)回恒溫水浴中，如此循環(huán)使實(shí)驗(yàn)管段3保持恒溫。然后將加熱到實(shí)驗(yàn)溫度的油品從上部進(jìn)油口14注入實(shí)驗(yàn)管段3內(nèi)，關(guān)閉進(jìn)油口14開始停輸溫降數(shù)據(jù)采集，分別通過上部溫度傳感器組7，中部溫度傳感器組8及下部溫度傳感器組9中的多個(gè)溫度傳感器13采集油品徑向溫度數(shù)據(jù)，可靈活方便的獲得實(shí)驗(yàn)管段3上部，中部及下部沿徑向不同位置處的油溫變化。另外，所述三組溫度傳感器組中上部溫度傳感器組為可拆卸的，實(shí)驗(yàn)過程中，上部溫度傳感器組7拆下后可通過取樣針對徑向不同位置處的油品取樣進(jìn)行油品的流變性或熱物性測試。實(shí)驗(yàn)過程中可實(shí)時(shí)通過實(shí)驗(yàn)管段3兩端的透明有機(jī)玻璃觀察停輸后原油的膠凝過程，測量凝油層厚度。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，提高恒溫水浴的溫度使其高于原油析蠟點(diǎn)，使管壁上的凝油盡快熔化，然后經(jīng)過出油口6閥門排出剩余油品。最后將實(shí)驗(yàn)管段3兩端透明有機(jī)玻璃封2頭拆下，將凝油清理干凈，同時(shí)也可觀察凝油結(jié)構(gòu)，對凝油進(jìn)行取樣分析。本技術(shù)可靈活方便的獲得實(shí)驗(yàn)管段3上部，中部及下部沿徑向不同位置處的本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：這種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)管段（3）、恒溫水浴箱（1）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（10），實(shí)驗(yàn)管段（3）帶有套管夾層（11），實(shí)驗(yàn)管段（3）的內(nèi)管為油管，實(shí)驗(yàn)管段（3）兩端的封頭均為透明有機(jī)玻璃封頭（2），透明有機(jī)玻璃封頭（2）均與實(shí)驗(yàn)管段（3）可拆卸式緊固連接，實(shí)驗(yàn)管段（3）中心油管的進(jìn)油口（14）和出油口（6）分別位于套管夾層（11）外；套管夾層（11）的外壁具有保溫涂料層（12），套管夾層（11）內(nèi)具有環(huán)形分隔板，環(huán)形分隔板將套管夾層（11）分隔為兩個(gè)并列的夾層水套，每個(gè)夾層水套均具有入水口（4）和出水口（5），每個(gè)夾層水套均通過其入水口（4）和出水口（5）與一個(gè)恒溫水浴箱（1）連接；實(shí)驗(yàn)管段（3）設(shè)置有上部溫度傳感器組（7）、中部溫度傳感器組（8）、下部溫度傳感器組（9），上部溫度傳感器組（7）中的溫度傳感器（13）沿油管徑向從上至油管中心依次垂向布置，下部溫度傳感器組（9）的溫度傳感器（13）沿油管徑向從下至油管中心依次垂向布置，中部溫度傳感器組（8）的溫度傳感器（13）沿油管徑向從管壁至油管中心依次水平布置；所述各溫度傳感器（13）均連接至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（10）。...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：這種原油管道停輸溫降實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)管段（3）、恒溫水浴箱（1）、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（10），實(shí)驗(yàn)管段（3）帶有套管夾層（11），實(shí)驗(yàn)管段（3）的內(nèi)管為油管，實(shí)驗(yàn)管段（3）兩端的封頭均為透明有機(jī)玻璃封頭（2），透明有機(jī)玻璃封頭（2）均與實(shí)驗(yàn)管段（3）可拆卸式緊固連接，實(shí)驗(yàn)管段（3）中心油管的進(jìn)油口（14）和出油口（6）分別位于套管夾層（11）外；套管夾層（11）的外壁具有保溫涂料層（12），套管夾層（11）內(nèi)具有環(huán)形分隔板，環(huán)形分隔板將套管夾層（11）分隔為兩個(gè)并列的夾層水套，每個(gè)夾層水套均具有入水口（4）和出水口（5），每個(gè)夾層水套均通過其入水口（4）和出水口（5）與一個(gè)恒溫水浴箱（1）連接；實(shí)驗(yàn)管段（3）設(shè)置有上部溫度傳感器組（7）、中部溫度...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙健，周剛，雷啟盟，王倩楠，丁慧，楊賀，李欣洋，
申請(專利權(quán))人：東北石油大學(xué)，
類型：新型
國別省市：黑龍江;23
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。