CN204852662U - 自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道 - Google Patents

Abstract

自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道，包括由超高分子量聚乙烯材料制作的内管，内管外壁设置承压层，承压层外周设置高分子量聚乙烯保护层，高分子量聚乙烯保护层外周设置聚氨酯保温层，聚氨酯保温层外周设置聚乙烯外保护层。耐酸、耐有机溶剂侵蚀能力极强，同时具有极佳的耐高温、承压及抗外力破坏能力，有利于大幅延长原油输送管道的使用寿命等。

Description

自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道

技术领域

本实用新型涉及一种管道，具体地说是一种自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道。

背景技术

原油中含有硫化氢之类的酸性物质和多种电离子，对钢管腐蚀非常严重，油田两三年就要更换新的原油输送管道。为延长原油输送管道的使用寿命，本领域技术人员尝试使用塑料材质的管道替换现有钢制管道，但由于原油中又含苯、酚等有机溶剂，使得PE100聚乙烯、PVC、PP、尼龙等塑料管道都不能抵御其长时间侵蚀，尤其是在高温环境中，使用寿命更会大幅缩短，另外现有各类塑料管道的承压能力及抗外力破坏能力均有限，管道压力较大或受到外力挤压时容易产生爆裂。同时，在管道输运原油的过程中，随着原油温度的降低，原油粘稠度逐渐增大，并不断有石蜡析出，显著增大了管道的输运阻力和压降，必须隔一段就加设一座加热站，以提高原油输送的温度和压力。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道，它耐酸、耐有机溶剂侵蚀能力极强，同时具有极佳的耐高温、承压及抗外力破坏能力，有利于大幅延长原油输送管道的使用寿命。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：包括由超高分子量聚乙烯材料制作的内管，内管外壁设置承压层，承压层外周设置高分子量聚乙烯保护层，高分子量聚乙烯保护层外周设置聚氨酯保温层，聚氨酯保温层外周设置聚乙烯外保护层。所述承压层包括钢丝层，钢丝层由碳素弹簧钢丝在内管外壁单层螺旋缠绕形成，钢丝层外周设置纤维层，纤维层由芳纶纤维单层螺旋缠绕形成，纤维层的芳纶纤维缠绕方向与钢丝层的碳素弹簧钢丝缠绕方向相反，纤维层外周设置高分子量聚乙烯保护层。所述钢丝层的碳素弹簧钢丝两端分别与第一电源接头和第二电源接头连接，第一电源接头和第二电源接头均安装在聚乙烯外保护层上。所述承压层包括钢丝内层，钢丝内层由碳素弹簧钢丝在内管外壁单层螺旋缠绕形成，钢丝内层外周设置钢丝外层，钢丝外层由碳素弹簧钢丝单层螺旋缠绕形成，钢丝外层的碳素弹簧钢丝维缠绕方向与钢丝内层的碳素弹簧钢丝缠绕方向相反，钢丝外层外周设置高分子量聚乙烯保护层。所述内管、承压层和高分子量聚乙烯保护层由高分子量线性低密度聚乙烯粘合材料热合而成一体。

本实用新型的优点在于：耐酸、耐有机溶剂侵蚀能力极强，同时具有极佳的耐高温、承压及抗外力破坏能力，有利于大幅延长原油输送管道的使用寿命等。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型另一实施例的结构示意图；

图3是本实用新型使用状态结构示意图。

具体实施方式

本实用新型所述的自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道包括由超高分子量聚乙烯材料制作的内管1，内管1外壁设置承压层，承压层外周设置高分子量聚乙烯保护层5，高分子量聚乙烯保护层5外周设置聚氨酯保温层6，聚氨酯保温层6外周设置聚乙烯外保护层7。本实用新型所述的内管1采用超高分子量聚乙烯材料制作，具有极强的耐酸、耐有机溶剂侵蚀能力，可用于90℃以上高温原油的运输，其耐磨性可达到钢的4～7倍，可完全抵御原油中沙砾的磨损，同时其摩擦系数极小，具有不粘着性，不易结蜡，原油流动时与管道内壁接触产生的粘滞阻力会大幅度下降。承压层能够提高管道的抗冲击强度、抗开裂能力以及耐疲劳性，高分子量聚乙烯保护层5对承压层起保护作用，防止承压层被腐蚀，同时还有利于增强管道的耐低温性以及柔韧性，聚氨酯保温层6能够起到良好的隔热作用，减少管道内原油的热量损失，使原油保持良好的流动性，聚乙烯外保护层7对聚氨酯保温层6起保护作用。

本实用新型所述承压层可采用多种结构，其中优选的结构为：所述承压层包括钢丝层3，钢丝层3由碳素弹簧钢丝在内管1外壁单层螺旋缠绕形成，钢丝层3外周设置纤维层4，纤维层4由芳纶纤维单层螺旋缠绕形成，纤维层4的芳纶纤维缠绕方向与钢丝层3的碳素弹簧钢丝缠绕方向相反，纤维层4外周设置高分子量聚乙烯保护层5。该结构承压、抗冲击强度高，芳纶纤维单层螺旋缠绕形成的纤维层4能够抵御管道在钢丝反向螺旋角度承受的内压力，同时保持了管道的柔韧性，还有一定的抗外力破坏，保护钢丝的作用。除优选结构外，所述承压层还可采用例如金属网等多种承压结构，但这些结构的抗冲击强度相对有限。本实用新型所述碳素弹簧钢丝在使用前均可进行镀铜、过塑处理，使钢丝表面的结合性能及抗腐蚀性能均得到提升。

本实用新型为提高管道内原油温度，增强原油流动性，可在所述钢丝层3的碳素弹簧钢丝两端分别与第一电源接头8和第二电源接头9连接，第一电源接头8和第二电源接头9均安装在聚乙烯外保护层7上。电源接头与电源连接后，碳素弹簧钢丝成为发热电阻，可实现管道加热功能。本实用新型利用承压钢丝作为导电发热材料，直接通过在管道钢丝的两端加上合适的电压使其发热，从而使管道可以不用电热带或加热站就始终保持预定的输油温度，从而大幅度地降低输送原油成本。

本实用新型所述的自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道所述承压层为进一步提高自身承压强度，可采用下述结构：所述承压层包括钢丝内层10钢丝内层10由碳素弹簧钢丝在内管1外壁单层螺旋缠绕形成，钢丝内层10外周设置钢丝外层11，钢丝外层11由碳素弹簧钢丝单层螺旋缠绕形成，钢丝外层11的碳素弹簧钢丝维缠绕方向与钢丝内层10的碳素弹簧钢丝缠绕方向相反，钢丝外层11外周设置高分子量聚乙烯保护层5。

本实用新型为防止承压层出现位置偏移，可采用粘合层对承压层进行固定，具体结构为：所述内管1、承压层和高分子量聚乙烯保护层5由高分子量线性低密度聚乙烯粘合材料热合而成一体。该结构有利于保持管道结构的整体性，防止承压层移位。

Claims (5)

1.自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道，其特征在于：包括由超高分子量聚乙烯材料制作的内管（1），内管（1）外壁设置承压层，承压层外周设置高分子量聚乙烯保护层（5），高分子量聚乙烯保护层（5）外周设置聚氨酯保温层（6），聚氨酯保温层（6）外周设置聚乙烯外保护层（7）。

2.根据权利要求1所述的自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道，其特征在于：所述承压层包括钢丝层（3），钢丝层（3）由碳素弹簧钢丝在内管（1）外壁单层螺旋缠绕形成，钢丝层（3）外周设置纤维层（4），纤维层（4）由芳纶纤维单层螺旋缠绕形成，纤维层（4）的芳纶纤维缠绕方向与钢丝层（3）的碳素弹簧钢丝缠绕方向相反，纤维层（4）外周设置高分子量聚乙烯保护层（5）。

3.根据权利要求2所述的自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道，其特征在于：所述钢丝层（3）的碳素弹簧钢丝两端分别与第一电源接头（8）和第二电源接头（9）连接，第一电源接头（8）和第二电源接头（9）均安装在聚乙烯外保护层（7）上。

4.根据权利要求1所述的自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道，其特征在于：所述承压层包括钢丝内层（10），钢丝内层（10）由碳素弹簧钢丝在内管（1）外壁单层螺旋缠绕形成，钢丝内层（10）外周设置钢丝外层（11），钢丝外层（11）由碳素弹簧钢丝单层螺旋缠绕形成，钢丝外层（11）的碳素弹簧钢丝维缠绕方向与钢丝内层（10）的碳素弹簧钢丝缠绕方向相反，钢丝外层（11）外周设置高分子量聚乙烯保护层（5）。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的自加热超高分子量聚乙烯钢丝复合原油输送管道，其特征在于：所述内管（1）、承压层和高分子量聚乙烯保护层（5）由高分子量线性低密度聚乙烯粘合材料热合而成一体。