CN108799649A - 自加温漂浮输油软管及其恒功率加热带制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管及其恒功率加热带制备方法，包括内胶层、中胶层及外胶层，所述内胶层、中胶层与外胶层上均设置有织物增强层，所述内胶层的织物增强层上设置有恒功率加热带，所述恒功率加热带包括由内至外依次设置的耐高温发热元件层、高温氟材料绝缘层、织物增强层及镀锡铜丝编织网构成。本产品的自加温漂浮输油软管，使用中可以自行加温并且可以防止静电积累，能够在低温环境下正常输送油类，避免静电导致的火灾，减少经济损失甚至人身伤亡事故的发生，可广泛应用于钻井平台低温环境下的管道输送中。

Description

自加温漂浮输油软管及其恒功率加热带制备方法

技术领域

本发明属于钻井平台输油管道技术领域，具体为一种海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管及其恒功率加热带制备方法。

背景技术

输油软管，为用于海上钻井平台中原油及液态石油输送的主要结构。

由于国内原油中石蜡的含量较高，蜡的熔点在30℃-35℃，当原油处于高温高压情况下，蜡呈现出液体状态，完全溶解于石油中，能够在软管内正常输送；但是随着温度、压力不断降低，蜡就从石油中离析出来形成结晶颗粒，并在一定条件下越聚越多不断的粘结在输油管壁内，严重影响输油的速度。

目前钻井平台输油胶管主要是由耐油橡胶层和织物增强层组成的普通输油胶管，这种输油胶管在当环境温度≧30～35℃的情况下可以正常输送油类，但是当环境温度＜30～35℃时，石油中含蜡量会增加及易导致管道内原油的黏度大大增大，输油速度大大降低，从而降低输送速度。

另外，因管内原油粘度增大从而与管壁摩擦加大，易产生静电，故而易产生火花，造成火灾，带来不可估量的经济损失甚至重大的人身伤亡事故。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种海上钻井平台用可以自行加温并且可以防止静电积累、能够在低温环境下正常输送原油及液态石油的输油软管，同时提供了此种自加温漂浮输油软管的恒功率加热带制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管，包括内胶层、中胶层及外胶层，所述内胶层、中胶层与外胶层上均设置有织物增强层，所述内胶层的织物增强层上设置有恒功率加热带，所述恒功率加热带包括由内至外依次设置的耐高温发热元件层、高温氟材料绝缘层、织物增强层及镀锡铜丝编织网构成。

作为上述技术方案的改进，所述恒功率加热带以等距的间距均匀缠绕在所述内胶层的织物增强层表层。

作为上述技术方案的改进，所述内胶层为流体介质散热层，其由耐高温、耐油导热橡胶构成。

作为上述技术方案的改进，所述中胶层为固定钢丝缓冲层。

作为上述技术方案的改进，所述外胶层包括由内至外依次设置的抗渗透静电消除层、浮体材料填充层、织物增强层及抗摩擦抗紫外线耐海水保护层。

作为上述技术方案的改进，所述耐高温发热元件层为缠绕于织物增强层上的扁型PTC芯带，所述PTC芯带内设置有两根导电母线，其外包覆高温氟材料绝缘层。

自加温漂浮输油软管的恒功率加热带制备方法，包括以下步骤：

步骤A，将PTC材料厚度均匀、连续地挤包在平行的金属线芯上，制成扁型的PTC芯带；

步骤B，在PTC芯带外面包覆高温氟材料绝缘层、织物增强层及镀锡铜丝编织网后制成基本型电缆；

步骤C，首端接线：

(1)剪开并除去加热带首端绝缘层护套，需注意不能剪到镀锡铜丝编织网；

(2)在与绝缘层护套交界处拨开镀锡铜丝编织网并将PTC芯带从绝缘层护套的断口处抽出；

(3)削去PTC芯带的PTC材料外缘，不能割到导电母线；

(4)将导电母线从PTC材料中剥出，并除去PTC材料的中心部分；

(5)将两根导电母线、编织网分别与电源线、地线连接，做好线与线之间的绝缘；

(6)将首端接线处套上热缩套管，用热喷枪对准热缩套管加热，使热缩套管紧紧的包裹住接口；

步骤D，尾端接线：

(1)以一定斜角剪断加热带尾端，以保证两根导电母线之间的距离；

(2)除去一小段绝缘层护套及编织网，避免编织网与导电母线连接；

(3)将加热带尾端接线处套上热缩套管，用热喷枪对准热缩套管加热，使热缩套管紧紧的包裹住接口；

步骤E，将加热带一端的两根导电母线与电源接通时，电流流经并联的PTC材料层时产生焦耳热，使整条PTC芯带发热升温，热量同时通过高温氟材料绝缘层向温度低的被加热体传递。

本发明带来的有益效果有：

本产品的自加温漂浮输油软管，使用中可以自行加温并且可以防止静电积累，能够在低温环境下正常输送油类，避免静电导致的火灾，减少经济损失甚至人身伤亡事故的发生。

本产品可广泛应用于钻井平台低温环境下的管道输送中。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制，其中：

附图1是本发明的输油软管剖面结构示意图；

附图2是本发明的输油软管断面结构示意图；

图中各序号所对应的标注名称如下：

内胶层-1；耐高温发热元件层-21；高温氟材料绝缘层-22；镀锡铜丝编织网-23；中胶层-3；抗渗透静电消除层-41；浮体材料填充层-42；抗摩擦抗紫外线耐海水保护层-43；织物增强层-5。

具体实施方式

实施例1

海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管。

参照附图1及附图2，包括内胶层1、中胶层3及外胶层，内胶层1、中胶层3与外胶层上均设置有织物增强层5，其中，内胶层1为流体介质散热层，其由耐高温、耐油导热橡胶构成；中胶层3为固定钢丝缓冲层；外胶层包括由内至外依次设置的抗渗透静电消除层41、浮体材料填充层42(泡沫层)、织物增强层5及抗摩擦抗紫外线耐海水保护层43。

内胶层1的织物增强层5上设置有恒功率加热带，恒功率加热带包括由内至外依次设置的耐高温发热元件层21、高温氟材料绝缘层22、织物增强层5及镀锡铜丝编织网23构成。

恒功率加热带以等距的间距均匀缠绕在内胶层1的织物增强层5表层，其耐高温发热元件层21为缠绕于织物增强层5上的扁型PTC芯带，PTC芯带内设置有两根导电母线，其外包覆高温氟材料绝缘层22；高温氟材料绝缘层22具有耐火、耐腐蚀、耐高温、阻燃、摩擦系数小等特性，具备化学稳定性，同时具有良好的电绝缘性能，既可将恒功率加热带与管道的外面绝缘，避免热量的散失，保证良好的加热保温效果，也可以防止原油与管壁因温度降低而摩擦产生的静电积累，从而减少经济损失甚至人身伤亡事故；镀锡铜丝编织网23具有防火、导静电、防爆作用，其导电性能可导引消除静电荷，避免静电荷累积产生火花造成火灾。

高分子PTC材料具有良好的记忆特性和开关特性，两根导电母线与电源接通，当电流流经并联的PTC材料层时产生焦耳热，使整条PTC芯带发热升温，PTC芯带的热量通过绝缘层向温度低的被加热体系传递，用以补偿体系向环境散失的热量。这时管道内的温度上升，进而加热原油，使原油黏度下降，流动加快。

因恒功率加热带均匀缠绕在织物增强层5表层，能够很好的为整条软管均匀加热，从而保持软管内温度的恒定，加快原油在管道内的流速，保证输送效率。

本实施例适用于海上温度低时的管道输送领域，安装恒功率加热带以后，可将原油输送管道内的温度保持为理想范围值内，从而保证生产效率，减小因外部环境温度降低而影响管内原油不能正常输送的问题。

实施例2

自加温漂浮输油软管的恒功率加热带制备方法，包括以下步骤：

步骤A，将PTC材料厚度均匀、连续地挤包在平行的金属线芯上，制成扁型的PTC芯带；

步骤B，在PTC芯带外面包覆高温氟材料绝缘层22、织物增强层5及镀锡铜丝编织网23后制成基本型电缆；

步骤C，首端接线：

(1)剪开并除去加热带首端绝缘层护套，需注意不能剪到镀锡铜丝编织网23；

(2)在与绝缘层护套交界处拨开镀锡铜丝编织网23并将PTC芯带从绝缘层护套的断口处抽出；

(3)削去PTC芯带的PTC材料外缘，不能割到导电母线；

(4)将导电母线从PTC材料中剥出，并除去PTC材料的中心部分；

(5)将两根导电母线、编织网分别与电源线、地线连接，做好线与线之间的绝缘；

(6)将首端接线处套上热缩套管，用热喷枪对准热缩套管加热，使热缩套管紧紧的包裹住接口；

步骤D，尾端接线：

(1)以一定斜角剪断加热带尾端，以保证两根导电母线之间的距离；

(2)除去一小段绝缘层护套及编织网，避免编织网与导电母线连接；

(3)将加热带尾端接线处套上热缩套管，用热喷枪对准热缩套管加热，使热缩套管紧紧的包裹住接口；

步骤E，将加热带一端的两根导电母线与电源接通时，电流流经并联的PTC材料层时产生焦耳热，使整条PTC芯带发热升温，热量同时通过高温氟材料绝缘层22向温度低的被加热体传递。

上述介绍了本发明的不同的实施例，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

为了更好的描述本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。

同时应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，本说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管，包括内胶层、中胶层及外胶层，所述内胶层、中胶层与外胶层上均设置有织物增强层，其特征在于：所述内胶层的织物增强层上设置有恒功率加热带，所述恒功率加热带包括由内至外依次设置的耐高温发热元件层、高温氟材料绝缘层、织物增强层及镀锡铜丝编织网构成。

2.根据权利要求1所述的海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管，其特征在于：所述恒功率加热带以等距的间距均匀缠绕在所述内胶层的织物增强层表层。

3.根据权利要求1或2所述的海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管，其特征在于：所述内胶层为流体介质散热层，其由耐高温、耐油导热橡胶构成。

4.根据权利要求4所述的海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管，其特征在于：所述中胶层为固定钢丝缓冲层。

5.根据权利要求5所述的海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管，其特征在于：所述外胶层包括由内至外依次设置的抗渗透静电消除层、浮体材料填充层、织物增强层及抗摩擦抗紫外线耐海水保护层。

6.根据权利要求1所述的海上钻井平台用卷轴外输自加温漂浮输油软管，其特征在于：所述耐高温发热元件层为缠绕于织物增强层上的扁型PTC芯带，所述PTC芯带内设置有两根导电母线，其外包覆高温氟材料绝缘层。

7.自加温漂浮输油软管的恒功率加热带制备方法，其特征在于：该方法用于制作权利要求1～6任一项所述自加温漂浮输油软管的恒功率加热带，其包括以下步骤：

步骤A，将PTC材料厚度均匀、连续地挤包在平行的金属线芯上，制成扁型的PTC芯带；

步骤B，在PTC芯带外面包覆高温氟材料绝缘层、织物增强层及镀锡铜丝编织网后制成基本型电缆；

步骤C，首端接线：

(1)剪开并除去加热带首端绝缘层护套，需注意不能剪到镀锡铜丝编织网；

(2)在与绝缘层护套交界处拨开镀锡铜丝编织网并将PTC芯带从绝缘层护套的断口处抽出；

(3)削去PTC芯带的PTC材料外缘，不能割到导电母线；

(4)将导电母线从PTC材料中剥出，并除去PTC材料的中心部分；

(5)将两根导电母线、编织网分别与电源线、地线连接，做好线与线之间的绝缘；

(6)将首端接线处套上热缩套管，用热喷枪对准热缩套管加热，使热缩套管紧紧的包裹住接口；

步骤D，尾端接线：

(1)以一定斜角剪断加热带尾端，以保证两根导电母线之间的距离；

(2)除去一小段绝缘层护套及编织网，避免编织网与导电母线连接；

(3)将加热带尾端接线处套上热缩套管，用热喷枪对准热缩套管加热，使热缩套管紧紧的包裹住接口；

步骤E，将加热带一端的两根导电母线与电源接通时，电流流经并联的PTC材料层时产生焦耳热，使整条PTC芯带发热升温，热量同时通过高温氟材料绝缘层向温度低的被加热体传递。