CN221034376U - 一种具有伴温结构的柔性复合管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于复合管道技术领域，具体的讲涉及一种具有伴温结构的柔性复合管。该新型柔性复合管包括在内层管与外层管之间设置的伴热线缆，伴热线缆螺旋缠绕在内层管外部或者沿其轴向敷设在内层管表面，伴热线缆连接温度传感器，伴热线缆和温度传感器外部设置由铝箔胶带包覆构成的定位套管，伴热线缆为串联电阻式伴热缆或自限温式伴热缆且与温控器电气连接；该具有伴温结构的柔性复合管具有加热传导均匀、保温长效稳定兼具现有柔性复合管道物理性能的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于复合管道技术领域，具体的讲涉及一种具有伴温结构的柔性复合管。
背景技术
目前，随着非金属柔性复合高压输送管在油气田开采领域的批量化应用，有效的解决了传统金属管线存在的易腐蚀，易结垢，铺设放率低，使用寿命短，综合使用成本高等问题。
但是非金属柔性复合管线在稠油输送领域的应用一直未得到推广，究其原因是，其无法适用于传统蒸合（蒸汽吞吐）或掺稀降粘等工艺方法，主要是对管材加热保温等操作受到操作限制。
国内有些专家在此方面已进行过一些研究改进，比如，专利号为CN201620123239.2的实用新型就公开了一种具有自加热功能的复合材料管，其使用将电阻丝预埋在复合管内衬层中，此种结构可达到保温效果，但电阻丝持续发热会严重影响内衬层高分子材料的使用寿命，加速老化，同时，由于无法内置温度传感器，电阻丝短时高温即可破坏管体内衬层，造成柔性管道的复合结构损害，因此，研发一种即具有非金属柔性复合管物理性能，同时又可良好导热保温效果的柔性复合管线成为其在油田领域推广应用亟需解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种具有伴温结构的柔性复合管，具有加热传导均匀、保温长效稳定兼具现有柔性复合管道物理性能的特点。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
一种具有伴温结构的柔性复合管，其特征在于：包括在内层管与外层管之间设置的伴热线缆，所述伴热线缆螺旋缠绕在内层管外部或者沿其轴向敷设在内层管表面，所述伴热线缆连接温度传感器，所述伴热线缆和温度传感器外部设置由铝箔胶带包覆构成的定位套管，所述伴热线缆为串联电阻式伴热缆或自限温式伴热缆且与温控器电气连接。
构成上述一种具有伴温结构的柔性复合管附加技术特征还包括：
——所述内层管与定位套管之间设有导热液层，所述导热液层为导热油或导热硅胶；
——所述内层管与定位套管之间设有柔性石墨烯导热膜，所述柔性石墨烯导热膜置于所述导热液层的内侧；
——所述内层管由内至外包括内衬层、增强层和套层，所述内衬层由聚乙烯，交联聚乙烯，聚丙烯，尼龙或聚编氟工烯制成，所述增强层由涤纶、芳纶、玻纤或碳纤维制成的丝或带缠绕而成，所述套层由聚乙烯或聚丙烯制成；
——所述外层管由内至外包括保温层和外护层，所述保温层为岩棉、橡塑海绵、聚乙烯保温材料或气凝胶，所述外护层由聚乙烯或聚丙烯制成。
本实用新型所提供的一种具有伴温结构的柔性复合管同现有技术相比，具有以下优点：该复合管的内层管与外层管之间设置伴热线缆，伴热线缆螺旋缠绕在内层管外部或者沿其轴向敷设在内层管表面，实现了均匀加热，防止局部温度变化幅度过大，减少对复合管内层的损伤；伴热线缆连接温度传感器，二者外置于由铝箔胶带构成的定位套管内，铝箔胶带将伴热线缆和温度传感器包覆定位，铝箔胶带包覆在伴热线缆外部具有保温作用，减少热损失，并且能够有效定位伴热线缆和传感器，避免复合管在柔性盘绕过程中，形变损害内部的线缆或传感器；伴热线缆为串联电阻式伴热缆或自限温式伴热缆且与温控器电气连接，通过温度传感器的实施监测，为温控器提供调接的参数，确保伴热线缆加热功率和时间周期及时有效变化，形成温度闭环控制，提高加热保温效果，满足油田蒸合和掺稀工艺中各项操作标准，同时温度实时调节也可以节约能源消耗，提高经济效益。
附图说明
图1为本实用新型一种具有伴温结构的柔性复合管结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所提供的新型具有伴温结构的柔性复合管结构和工作原理作进一步的详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语中指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“设有”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1所示，该具有伴温结构的柔性复合管包括在内层管1与外层管2之间设置的伴热线缆3，伴热线缆3螺旋缠绕在内层管1外部或者沿其轴向敷设在内层管1表面，伴热线缆3连接温度传感器31，伴热线缆3和温度传感器31外部设置由铝箔胶带包覆构成的定位套管4，伴热线缆3为串联电阻式伴热缆或自限温式伴热缆且与温控器5电气连接。
其工作原理为：该柔性复合管的内层管1与外层管2之间设有伴热线缆3，其螺旋缠绕在内层管1外部或者沿其轴向敷设在内层管1表面，即内层管1介质输送时，伴热线缆3可以及时加热保温；由于伴热线缆3连接温度传感器31且与温控器5电气连接，实现了温度监控和加热实时调节，确保管道温度符合工艺要求，尤其是在稠油开采时，防止管道内部蜡化结痂，同时，通过温度检测实现均匀受热，防止温度局部过高损害复合管内层；由于伴热线缆3和温度传感器31置于由铝箔胶带包覆构成的定位套管4内，铝箔胶带将伴热线缆3和温度传感器31包覆定位，确保复合管柔性弯曲时，内部线缆和传感器不受形变损伤，还兼具保温效果。
需要说明的是，伴热线缆3最好以一定角度（45-80°）缠绕在内层管1外表面或沿管体轴向往复敷设其表面，已实现均匀加热的效果；实际应用中，温度传感器31安装在管体一端由接头位置距离伴热线缆1-10mm的位置最佳，便于检修调节；
温控器5和伴热线缆3电气连接后，具有多种自动控制模式，比如：当温度传感器31检测所处位置的温度低于设置保温温度时，启动伴热线缆3开始工作；为有效控制能耗，还可以设置不同梯度的加热功率，例：设置温度上限为70℃，当检测点温度≤40℃时，伴热系统全功率工作；当温度40℃-60℃，伴热系统功率的60%工作；当温度60℃-70℃，伴热系统功率30%工作；当温度≥70℃，停止工作。
在构成上述具有伴温结构的柔性复合管结构中，
——作为较佳的实施方式，上述内层管1与定位套管4之间设有导热液层6，导热液层6为导热油或导热硅胶，从而将伴热线缆3的线性加热改进为面接触热传导，提高加热效率，同时避免了线性加热温度集中对复合管内层非金属材料的损伤，导热液具有流动性，也能够适应复合管的柔性形变要求，实际应用中，复合管端部具有封头、接头或者在复合管内部，将导热液层6的两端封闭，确保导热液不外溢；
——优选地，上述内层管1与定位套管4之间还可以设有柔性石墨烯导热膜7，柔性石墨烯导热膜7置于导热液层6的内侧，进一步增强热传导效率，实现管体内同步升温，温度保持均衡一致；
——一个实施例中，上述内层管1由内至外包括内衬层11、增强层12和套层13，内衬层11由聚乙烯，交联聚乙烯，聚丙烯，尼龙或聚编氟工烯制成，增强层12由涤纶、芳纶、玻纤或碳纤维制成的丝或带缠绕而成，套层13由聚乙烯或聚丙烯制成，复合结构的内层管1具有优异的机械强度，耐高温、耐高压，十分适合油田开采输送条件，稠油输送过程中，承压受力安全稳定；
——进一步的，上述外层管2由内至外包括保温层21和外护层22，保温层21为岩棉、橡塑海绵、聚乙烯保温材料或气凝胶，增强对内保温效果，减少管体内热损失，实现长效温度恒定，外护层22由聚乙烯或聚丙烯制成，通过熔融挤出设备均匀包覆的保温层21外部，耐候性能良好，耐化学腐蚀，保护了复合管内部结构，同时避免外部机械损伤，延长复合管使用寿命。
以上所述实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，并非本实用新型可实施的限定条件，故凡对本实用新型的技术方案所做的其他修改或构型尺寸、内部构造等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种具有伴温结构的柔性复合管，其特征在于：包括在内层管与外层管之间设置的伴热线缆，所述伴热线缆螺旋缠绕在内层管外部或者沿其轴向敷设在内层管表面，所述伴热线缆连接温度传感器，所述伴热线缆和温度传感器外部设置由铝箔胶带包覆构成的定位套管，所述伴热线缆为串联电阻式伴热缆或自限温式伴热缆且与温控器电气连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有伴温结构的柔性复合管，其特征在于：所述内层管与定位套管之间设有导热液层，所述导热液层为导热油或导热硅胶。
3.根据权利要求2所述的一种具有伴温结构的柔性复合管，其特征在于：所述内层管与定位套管之间设有柔性石墨烯导热膜，所述柔性石墨烯导热膜置于所述导热液层的内侧。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有伴温结构的柔性复合管，其特征在于：所述内层管由内至外包括内衬层、增强层和套层，所述内衬层由聚乙烯，交联聚乙烯，聚丙烯，尼龙或聚编氟工烯制成，所述增强层由涤纶、芳纶、玻纤或碳纤维制成的丝或带缠绕而成，所述套层由聚乙烯或聚丙烯制成。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有伴温结构的柔性复合管，其特征在于：所述外层管由内至外包括保温层和外护层，所述保温层为岩棉、橡塑海绵、聚乙烯保温材料或气凝胶，所述外护层由聚乙烯或聚丙烯制成。
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