[发明专利]一种海洋柔性软管电缆伴热装置及方法

权利要求书

1.一种海洋柔性软管电缆伴热装置，其特征在于，在带电源供电装置的海上生产处理平台与无电源供电装置的海上生产处理平台之间连接有海洋柔性软管电缆伴热装置，所述海洋柔性软管电缆伴热装置包括海洋柔性软管及与之配套的连接装置、伴热电缆以及与之配套的连接装置，所述带电源供电装置的海上生产处理平台设有电源和变电装置；

所述海洋柔性软管为多层组合结构，包括软管骨架层，软管骨架层外布置伴热电缆，根据伴热电缆布置方式的不同分为分散型海洋柔性软管和紧凑型海洋柔性软管；

所述分散型海洋柔性软管将伴热电缆布置于内层护套与保温层之间，并用隔套固定，相邻伴热电缆之间布置测温光纤；

所述紧凑型海洋柔性软管将伴热电缆替代部分抗拉铠装层缠绕布置，相邻伴热电缆之间布置测温光纤；

所述伴热电缆分为4组，每组3根，经由电源端变电装置引出，以星型方式在尾端相互连接并接地，所述伴热电缆由连接装置串联增加伴热距离；

所述伴热电缆由外而内包括加强护套、金属护套、绝缘护套、金属芯线、测温光纤；

所述伴热电缆选用60％IACS耐热铝合金为发热体，采用硅橡胶绝缘，所述伴热电缆与电源和变电装置连接，能连续地调节功率；光纤测温主机与所述电源、测温光纤组成测温模块；

所述海洋柔性软管电缆伴热装置能在主动伴热和电力输送两种模式之间切换；4组伴热电缆相互并联连接，并能切换使用；电流输入和输出分别装有开关和保险丝，各电缆连接处也设有保险丝，伴热电缆连接装置处都做接地处理；

所述的海洋柔性软管电缆伴热装置实现主动伴热的方法，包括步骤：

将电源端和负载端切换为主动伴热模式，从电源端引出高压直流电，经变电装置转换后，向伴热电缆提供小于1000伏特的交变电流；电流频率根据加热需求、管道尺寸、管道壁厚以及电缆与管道长度在200赫兹至5000赫兹频率范围内变化；电缆中电流在800安培至15000安培范围内；

闭合变电装置前开关、伴热模式下电缆首端开关、伴热模式下电缆尾端开关，断开第二、第三、第四伴热电缆组首尾端开关以及电力输送模式下电源端和负载端开关；

交变电流藉由首端电缆连接装置进入第一伴热电缆组，伴热电缆在尾端电缆连接装置处形成星型回路并作接地处理；

为适应超长距离伴热的需要，在单根电缆极限长度1公里处安装中间端电缆连接装置并与额外伴热电缆连接以此延长伴热长度；

在海洋柔性软管电缆伴热装置正常运行状态下，通过开启/关闭第二、第三、第四伴热电缆组首尾端开关来选择是否投入使用；

所述的海洋柔性软管电缆伴热装置实现电力输送的方法，包括步骤：

将电源端和负载端切换为电力传输模式，由电源端向伴热电缆提供三相电流；电压在10000伏特至50000伏特之间；电流频率在40赫兹至80赫兹范围内；电流大小在200安培至500安培范围内；

闭合电力输送模式下电源开关、电力输送模式下电缆首端开关、电力输送模式下电缆尾端开关，断开变电装置前开关，断开第二、第三、第四伴热电缆组首尾端开关以及电力输送模式下电源端和负载端开关；

三相电流藉由首端电缆连接装置进入第一伴热电缆组，伴热电缆尾端与负载端相连接；

由于单根电缆长度限制，在单根电缆极限长度1公里处安装中间端电缆连接装置并与额外伴热电缆串联；

在海洋柔性软管电缆伴热装置正常运行状态下，通过开启/关闭第二、第三、第四伴热电缆组首尾端开关来选择是否投入使用。