RU2332613C1 - Device decreasing hydraulic resistance in pipeline - Google Patents
Device decreasing hydraulic resistance in pipeline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2332613C1 RU2332613C1 RU2007105433/06A RU2007105433A RU2332613C1 RU 2332613 C1 RU2332613 C1 RU 2332613C1 RU 2007105433/06 A RU2007105433/06 A RU 2007105433/06A RU 2007105433 A RU2007105433 A RU 2007105433A RU 2332613 C1 RU2332613 C1 RU 2332613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- viscosity
- magnets
- magnetic
- hydraulic resistance
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортировке высоковязких жидкостей по трубопроводу и может быть использовано в различных отраслях промышленности для транспортировки жидкостей к потребителю, а конкретнее в нефтяной промышленности при перекачке нефти и нефтепродуктов.The invention relates to the transportation of highly viscous liquids through a pipeline and can be used in various industries for transporting liquids to a consumer, and more particularly in the oil industry for pumping oil and oil products.
Известно устройство для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе, содержащее средство для создания кольцевого пристенного слоя маловязкой жидкости, выполненное в виде постоянных магнитов, установленных на внешней поверхности трубопровода на расстоянии, равном 0,5-10 их ширины. В качестве маловязкой жидкости используют магнитную жидкость на водной основе с вязкостью 1,5×10-6 м2/с (см. авторское свидетельство СССР №1124152, МПК F17D 1/08, опубл. 15.11.84 г.).A device is known for reducing hydraulic resistance in a pipeline, comprising means for creating an annular wall layer of low-viscosity fluid, made in the form of permanent magnets mounted on the outer surface of the pipeline at a distance equal to 0.5-10 of their width. As a low-viscosity liquid, magnetic water-based liquid with a viscosity of 1.5 × 10 -6 m 2 / s is used (see USSR author's certificate No. 1144152, IPC F17D 1/08, published on November 15, 1984).
Общим признаком известного и предлагаемого устройств является использование постоянных магнитов и магнитной жидкости для создания кольцевого пристенного слоя маловязкой магнитной жидкости.A common feature of the known and proposed devices is the use of permanent magnets and magnetic fluid to create an annular wall layer of low-viscosity magnetic fluid.
К недостаткам известного устройства следует отнести необходимость использования труб из немагнитного материала, необходимость разработки кольцевых магнитов для каждого диаметра труб, сложность изготовления кольцевых магнитов большого диаметра для магистральных трубопроводов, сложность фиксации магнитов на внешней поверхности трубы, учитывая высокую хрупкость большинства известных постоянных магнитов. При этом, принимая во внимание характер распределения магнитной жидкости (МЖ) на внутренней поверхности трубы, следует сделать вывод, что в известном устройстве используются или МЖ или магниты с низкими магнитными характеристиками, что неизбежно приведет к слабому удерживанию МЖ в трубе и выдавливанию ее из трубы транспортируемой жидкостью.The disadvantages of the known device include the need to use pipes made of non-magnetic material, the need to develop ring magnets for each pipe diameter, the complexity of manufacturing large diameter ring magnets for main pipelines, the difficulty of fixing magnets on the outer surface of the pipe, given the high fragility of most known permanent magnets. Moreover, taking into account the nature of the distribution of magnetic fluid (MF) on the inner surface of the pipe, it should be concluded that either the MF or magnets with low magnetic characteristics are used in the known device, which will inevitably lead to weak holding of the MF in the pipe and squeezing it out of the pipe transported liquid.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе, содержащее средство для создания пристенного слоя маловязкой магнитной жидкости, выполненное в виде постоянных магнитов, установленных на внешней поверхности трубопровода на расстоянии, превышающем в 5-10 раз их ширину. Постоянные магниты выполнены в виде полос, установленных на поверхности трубопровода вдоль образующей, при этом вектор намагниченности полос направлен по радиусу трубопровода, а в соседних магнитных полосах вектор намагниченности ориентирован противоположно (см. авторское свидетельство СССР №1370360, МПК F17D 1/08, опубл. 30.01.88 г.).Closest to the proposed device is to reduce hydraulic resistance in the pipeline, containing means for creating a wall layer of low-viscosity magnetic fluid, made in the form of permanent magnets mounted on the outer surface of the pipeline at a distance exceeding 5-10 times their width. Permanent magnets are made in the form of strips mounted on the surface of the pipeline along the generatrix, while the magnetization vector of the strips is directed along the radius of the pipeline, and in adjacent magnetic strips the magnetization vector is oriented opposite (see USSR author's certificate No. 1370360, IPC F17D 1/08, publ. 01.30.88 g.).
Общими признаками известного и предлагаемого устройств являются:Common features of the known and proposed devices are:
- средство для создания пристенного слоя маловязкой магнитной жидкости, выполненное в виде постоянных магнитов;- means for creating a near-wall layer of low-viscosity magnetic fluid, made in the form of permanent magnets;
- магниты выполнены в виде полос;- magnets are made in the form of strips;
- магнитные полосы установлены вдоль образующей трубопровода;- magnetic strips are installed along the generatrix of the pipeline;
- векторы намагниченности магнитных полос направлены по радиусу трубопровода;- the magnetization vectors of the magnetic strips are directed along the radius of the pipeline;
- вектор намагниченности в соседних магнитных полосах ориентирован противоположно.- the magnetization vector in adjacent magnetic strips is oriented opposite.
К недостаткам известного устройства относится ограниченная область применения ввиду того, что его невозможно использовать при перекачке нефти и нефтепродуктов, т.к. при транспортировке по трубопроводу высоковязких продуктов МЖ на керосиновой основе будет вымываться. При этом потребуется изготовление труб из немагнитных материалов (алюминий, медь, титан), что приведет к значительному удорожанию устройства, особенно если учесть, что трубы из этих материалов, рассчитанные на высокие давления, не производятся. Применение же в качестве материала трубы обычно используемых углеродистых сталей приведет к экранированию магнитного поля, в результате чего внутри трубы никакого магнитного поля не будет. Кроме этого, недостатком известного устройства является сложность закрепления магнитов на внешней поверхности трубы.The disadvantages of the known device include a limited scope due to the fact that it cannot be used when pumping oil and oil products, because when transporting highly viscous kerosene-based MF products through a pipeline, it will be washed away. This will require the manufacture of pipes from non-magnetic materials (aluminum, copper, titanium), which will lead to a significant increase in the cost of the device, especially when you consider that pipes made of these materials, designed for high pressures, are not produced. The use of commonly used carbon steels as the pipe material will lead to screening of the magnetic field, as a result of which there will be no magnetic field inside the pipe. In addition, a disadvantage of the known device is the difficulty of fixing magnets on the outer surface of the pipe.
Техническая задача заключается в расширении области применения устройства для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе, повышении устойчивости удержания МЖ на внутренней поверхности трубы и снижении затрат на изготовление и эксплуатацию устройства.The technical task is to expand the scope of the device to reduce hydraulic resistance in the pipeline, increase the stability of the retention of the MF on the inner surface of the pipe and reduce the cost of manufacturing and operating the device.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе, содержащем средство для создания пристенного слоя маловязкой магнитной жидкости, выполненное в виде постоянных магнитов, представленных в виде отдельных магнитных полос, установленных на поверхности трубопровода вдоль его образующей, вектор намагниченности магнитных полос направлен по радиусу трубопровода, а в соседних магнитных полосах вектор намагниченности ориентирован противоположно, новым является то, что магниты установлены на внутренней поверхности трубы.This object is achieved in that in a device for reducing hydraulic resistance in a pipeline containing means for creating a wall layer of a low-viscosity magnetic fluid, made in the form of permanent magnets, presented in the form of separate magnetic strips mounted on the surface of the pipeline along its generatrix, the magnetization vector of the magnetic strips is directed along the radius of the pipeline, and in adjacent magnetic strips the magnetization vector is oriented opposite, the new thing is that magnets getting on the inner surface of the tube.
Кроме того, в качестве магнитов использованы магнитопласты с радиальным направлением вектора намагниченности.In addition, magnetoplastics with the radial direction of the magnetization vector are used as magnets.
Кроме того, магниты размещены в пористой матрице из полимерного материла, закрепленного на внутренней поверхности.In addition, the magnets are placed in a porous matrix of a polymeric material fixed to the inner surface.
Кроме того, трубопровод изготовлен из углеродистых сталей.In addition, the pipeline is made of carbon steel.
Кроме того, в качестве маловязкой жидкости использована магнитная жидкость на водной основе с кинематической вязкостью 2,3×10-6 м2/с.In addition, a water-based magnetic fluid with a kinematic viscosity of 2.3 × 10 −6 m 2 / s was used as a low-viscosity fluid.
Преимуществом предлагаемого устройства является тот факт, что магниты или магнитопласты сами хорошо удерживаются на внутренней поверхности трубы, причем такое расположение магнитов приводит к образованию магнитозамкнутой системы, и энергия постоянных магнитов не рассеивается, а полностью используется для удержания магнитной жидкости на внутренней поверхности трубы.The advantage of the proposed device is the fact that the magnets or magnetoplastics themselves are well held on the inner surface of the pipe, and this arrangement of the magnets leads to the formation of a magnetically closed system, and the energy of the permanent magnets is not dissipated, but is completely used to hold the magnetic fluid on the inner surface of the pipe.
Использование магнитопластов с радиальным направлением вектора намагниченности значительно упрощает закрепление магнитов на внутренней поверхности трубы, выполненной из углеродистых сталей, и удешевляет стоимость изготовления устройства.The use of magnetoplastics with a radial direction of the magnetization vector greatly simplifies the fixing of magnets on the inner surface of the pipe made of carbon steel, and reduces the cost of manufacturing the device.
Пористая полимерная матрица служит для снижения уноса МЖ перекачиваемой жидкостью, а при пульсациях давления в трубопроводе, направленных радиально, выдавливаемая МЖ дополнительно снижает гидравлическое сопротивление.The porous polymer matrix serves to reduce the ablation of the MF by the pumped liquid, and with pressure pulsations in the pipeline directed radially, the extruded MF additionally reduces the hydraulic resistance.
Для создания периферийного кольцевого слоя из маловязкой магнитной жидкости эта жидкость помещается в трубопровод один раз и, обладая магнитными свойствами, удерживается в нем с помощью постоянных магнитов, установленных на внутренней поверхности трубопровода. Маловязкая магнитная жидкость на водной основе с кинематической вязкостью 2,3×10-6 м2/с не будет вымываться и уноситься при транспортировке по трубопроводу высоковязких продуктов, а остается в зоне действия магнита, что способствует уменьшению трения между высоковязкой жидкостью и стенкой трубопровода.To create a peripheral annular layer of a low-viscosity magnetic fluid, this fluid is placed in the pipeline once and, possessing magnetic properties, is held in it using permanent magnets mounted on the inner surface of the pipeline. A low-viscosity water-based magnetic fluid with a kinematic viscosity of 2.3 × 10 -6 m 2 / s will not be washed out and carried away during transportation of highly viscous products through the pipeline, but will remain in the magnet's zone of action, which helps to reduce friction between the high-viscosity fluid and the pipe wall.
На чертеже дана принципиальная схема устройства для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе.The drawing shows a schematic diagram of a device for reducing hydraulic resistance in the pipeline.
Устройство содержит трубопровод 1, изготовленный из углеродистой стали. На внутренней поверхности трубопровода 1 закреплена пористая матрица 2 из полимерного материла. В матрице 2 размещены постоянные магниты или магнитопласты 3, выполненные в виде отдельных магнитных полос с радиальным направлением вектора намагниченности. В качестве материала, из которого изготовлены магниты или магнитопласты 3, может быть использован феррит бария или сплав Nd-Fe-B. Магниты 3 устанавливают на внутренней поверхности трубопровода 1 так, чтобы длинная сторона магнитных полос была расположена вдоль образующей трубопровода, при этом вектор намагниченности магнитных полос направлен по радиусу трубопровода, а вектор намагниченности в соседних полосах ориентирован противоположно. Расстояние между магнитными полосами по длине и образующей трубопровода выбирают так, чтобы обеспечить максимальную неоднородность магнитного поля и непрерывность слоев из маловязкой магнитной жидкости.The device comprises a pipe 1 made of carbon steel. A porous matrix 2 of polymer material is fixed on the inner surface of the pipeline 1. In the matrix 2 there are permanent magnets or magnetoplastics 3 made in the form of separate magnetic strips with the radial direction of the magnetization vector. As the material from which the magnets or magnetoplastics 3 are made, barium ferrite or an Nd-Fe-B alloy can be used. Magnets 3 are mounted on the inner surface of the pipeline 1 so that the long side of the magnetic strips is located along the generatrix of the pipeline, while the magnetization vector of the magnetic stripes is directed along the radius of the pipeline, and the magnetization vector in adjacent stripes is oriented opposite. The distance between the magnetic strips along the length and the generatrix of the pipeline is chosen so as to ensure maximum heterogeneity of the magnetic field and the continuity of the layers of low-viscosity magnetic fluid.
В трубопровод 1 закачивают маловязкую магнитную жидкость 4 на водной основе с кинематической вязкостью 2,3×10-6 м2/с при 20°С. Маловязкая магнитная жидкость 4 в результате действия градиента напряженности магнитного поля концентрируется на внутренней поверхности трубопровода 1. При этом МЖ образует устойчивые слои по всей длине трубопровода. Затем закачивают транспортируемую высоковязкую нефть с кинематической вязкостью 3500×10-6 м2/с при 20°С. Транспортируемый поток высоковязкой жидкости приводит в движение поверхностный слой маловязкой магнитной жидкости 4, которая начинает циркулировать вдоль внутренней поверхности трубопровода 1, а градиент напряженности магнитного поля, прижимая ее к стенке трубопровода, тем самым препятствует уносу МЖ с транспортируемой жидкостью. Радиальные перепады давления гасятся пористой полимерной матрицей 2, в которой размещены магниты или магнитопласты 3.Low viscosity water-based magnetic fluid 4 with kinematic viscosity of 2.3 × 10 -6 m 2 / s at 20 ° C is pumped into the pipeline 1. Low-viscosity magnetic fluid 4 as a result of the gradient of the magnetic field is concentrated on the inner surface of the pipeline 1. In this case, the MF forms stable layers along the entire length of the pipeline. Then pumped transported high-viscosity oil with a kinematic viscosity of 3500 × 10 -6 m 2 / s at 20 ° C. The transported stream of high-viscosity fluid sets in motion the surface layer of low-viscosity magnetic fluid 4, which begins to circulate along the inner surface of the pipeline 1, and the gradient of the magnetic field strength, pressing it against the wall of the pipeline, thereby prevents the entrainment of the MF with the transported liquid. Radial pressure drops are quenched by a porous polymer matrix 2, in which magnets or magnetoplastics 3 are placed.
Таким образом, предлагаемое устройство резко снижает затраты на изготовление трубопровода, обеспечивает создание замкнутой магнитной системы, прочно удерживающей маловязкую магнитную жидкость на внутренней поверхности трубопровода, снижает расход МЖ при заполнении трубопровода, гасит радиальные перепады давления и снижает ее унос.Thus, the proposed device dramatically reduces the cost of manufacturing the pipeline, provides the creation of a closed magnetic system, firmly holding low-viscosity magnetic fluid on the inner surface of the pipeline, reduces the consumption of MF when filling the pipeline, dampens radial pressure drops and reduces its entrainment.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105433/06A RU2332613C1 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Device decreasing hydraulic resistance in pipeline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007105433/06A RU2332613C1 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Device decreasing hydraulic resistance in pipeline |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2332613C1 true RU2332613C1 (en) | 2008-08-27 |
Family
ID=46274587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007105433/06A RU2332613C1 (en) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | Device decreasing hydraulic resistance in pipeline |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2332613C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102628466A (en) * | 2012-04-19 | 2012-08-08 | 朱晓义 | Pipeline |
-
2007
- 2007-02-13 RU RU2007105433/06A patent/RU2332613C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102628466A (en) * | 2012-04-19 | 2012-08-08 | 朱晓义 | Pipeline |
| CN102628466B (en) * | 2012-04-19 | 2013-12-18 | 朱晓义 | Pipeline |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AR066031A1 (en) | COMPOSITION IN SUSPENSION ESPESA, ITS USE FOR APPLICATION IN A PETROLEUM FIELD AND FLUID COMPOSITION FOR WELL SERVICE | |
| CN103925372B (en) | Brush type magnetic liquid sealing device | |
| RU2332613C1 (en) | Device decreasing hydraulic resistance in pipeline | |
| CN204704510U (en) | Compression locking hoop formula fluid delivery pipeline Quick Connect Kit | |
| CN204704506U (en) | Compression locking plug-in type fluid delivery pipeline connection set | |
| CN103644397B (en) | Side-pressure resistent multilayer rubber pipe | |
| RU133245U1 (en) | HIGH-PRESSURE MULTI-CHANNEL PIPELINE FOR TRANSPORTING LIQUID AND / OR GAS | |
| CN104727892B (en) | Transport the section space-efficient telescoping tube of fluid | |
| CN104482337A (en) | Quick compression and locking clamp type fluid delivery pipe connection device | |
| RU2493445C2 (en) | Fluid medium pipeline optimised with regard to flow | |
| GB201120297D0 (en) | A pipe connector | |
| CN103482736A (en) | Powerful magnetization device for fluid | |
| RU2615043C1 (en) | Multi-channel pipeline | |
| KR20130037284A (en) | Antinoising pipe | |
| RU159286U1 (en) | MULTI-CHANNEL PIPELINE | |
| CN202612888U (en) | Plastic composite tube for novel steel wire mesh framework | |
| CN104565569A (en) | High-pressure multilayered pipe | |
| CN201706082U (en) | Pipe lined with fluoroplastic | |
| RU2593330C1 (en) | Multichannel pipeline for transportation of liquid and/or gas | |
| CN202791084U (en) | Corrosion resisting t-branch pipe | |
| RU2663968C2 (en) | Angular compensating hose | |
| RU95330U1 (en) | DEVICE FOR MAGNETIC PROCESSING OF PLASTIC LIQUID, PREFERREDLY HIGHLY WATERFORED (OPTIONS) | |
| CN207848639U (en) | A kind of steel wire framework infored superhigh polymer polyethylene pipe with hanging hook | |
| SU1370360A1 (en) | Device for reducing hydraulic resistance in pipeline | |
| CN104197108A (en) | Polyvinyl chloride reinforcement pipe structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110214 |