[实用新型]水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置

说明书

本实用新型公开了一种水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置，包括蜡油制备与装卸系统、直接电加热系统和测量系统，将加热电源与测试管段直接连接，共同构成电流回路，在测试管段上安装若干采集信息的传感器。将直流电通入蜡堵管道中，利用直接电加热原理对水下含蜡原油管道进行加热解堵，利用多种传感器组合对关键数据进行实时记录，该装置具有模拟不同加热功率、不同管道保温材料、不同水质条件下的解堵过程和管道停输温降过程等多种功能。

技术领域

本实用新型涉及一种管内蜡堵的清除模拟装置，尤其涉及一种水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置。

背景技术

目前，海洋油气产量一直保持快速增长态势，海域所产原油中含蜡原油占80％以上，其特点是含蜡多、凝点高，在海底管道输送过程中面临严峻的流动安全保障问题。

含蜡原油中的蜡晶在运输过程中，受到分子扩散、剪切弥散、重力沉降或布朗运动等作用，会在管道内壁附着并形成结蜡层。同时该结蜡层中还含有胶质、沥青质、砂和其他机械杂物，以及被束缚在蜡晶网格中的液态烃。结蜡层的存在一方面增大了油流至管内壁的热阻，使管道总传热系数下降，另一方面，结蜡使管道流通面积减小、摩阻增大，输送能力降低，势必会增加运行成本。所以在生产中需要对含蜡原油管道实施定期清管以清除结蜡层，其中最常用的方法是使用清管器进行机械清管。

清管器以管内原油的流动压差为推动力在管内前行，将沿程的结蜡层刮下并堆积在清管器前部，当管内结蜡层较厚或结蜡量较大时，极有可能在清管器前方造成蜡堵，严重危害管道的流动安全并造成巨大的经济损失。针对此类情况引起的蜡堵，传统解堵方式包括加注化学药剂解堵、气举和爆破解堵等。然而加注化学药剂会造成管内原油的污染，且循环使用时需要先过滤再注剂；气举和爆破解堵会危害管道的完整性。总之，传统解堵方式受到各种局限的影响，解堵成本高且效果都不尽如人意。

相比之下，采用电加热的方式，具有零排放、零污染、不使用化学药剂、不影响管道完整性以及见效快的优势。电加热法又可分为间接电加热和直接电加热，采用间接电加热的管道，其加热设备需要在管道铺设前即安装完成。然而，采用直接电加热的连接方式——直接在堵塞管段两端接通电极——可以直接、便捷的安装于已投入使用的普通管道之上，更适用于传统管道的应急解堵之需，在陆上已有多次成功实施的解堵案例。但是，此方法对于水下管道的解堵方面尚缺乏相应的理论研究和实践经验。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置，水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置，包括蜡油制备与装卸系统、直接电加热系统和测量系统；

所述蜡油制备与装卸系统包括恒温水浴箱、回收罐和测试管段；

所述测试管段的两端分别设有法兰，分别称为A法兰和B法兰，所述A法兰上开四个接口，分别安装通气泄流管道、高温压力传感器、工业内窥镜和蜡油装卸管道，所述通气泄流管道上设有泄流针阀，所述蜡油装卸管道上设有针阀、柱塞泵和球阀，所述B法兰上安装探针式K型热电偶，所述测试管段的管壁上安装贴片式热电偶；

在蜡油装载与加热测试时，所述通气泄流管道末端配有烧杯，所述蜡油装卸管道末端与所述恒温水浴箱连接；

在蜡油卸载时，将所述烧杯移除，所述通气泄流管道末端高度高于所述B法兰，所述蜡油装卸管道末端与所述回收罐连接；

所述测试管段置于水池中的模拟海水中，其两端分别通过钢丝绳悬挂在吊架上，两端的钢丝绳分别设有长度调节装置。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置，利用管壁导热性能，根据直接电加热原理对水下含蜡原油管道进行应急解堵，可以模拟多种工况的解堵过程及规律，并对关键数据进行实时记录以供后续分析。