专利名称：电热膜式原油加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田开采和集输过程中，为避免结蜡及降低流动阻力的加热器。
油田在原油(石油)的开采和集输过程中，为避免结蜡及降低流动阻力，常采用双管伴热掺热水的方法，即在中转站建燃气(油)的热水锅炉，将水加热到85～90℃，由专用管道输至出油井口，经掺水阀门加入输油管道中，以提高原油温度至结蜡点以上，但是此项技术存在下述问题1.采用热水锅炉及输送管网，增加初期投资；2.由于热水输送距离远，沿途热量损失多，能源浪费大；3.流程复杂，现场使用管理不便；4.耗费高。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足，而提供一种包于输油管外的电热膜式原油加热器，使原油在输送的同时得到加热，可节约投资。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来达到有在作电路零线的输油管体上包涂有绝缘层，该绝缘层上分段套有筒状电热膜，电热膜的两端与上述输油管体相接触；电热膜体外依序包涂有绝缘层、辐射热反射层、保温隔热层和防水层，各层端部有防水帽；上述电热膜里嵌入电极用导线接入电源控制箱里，输油管体出口上插入有温度传感器，用馈线接入电源控制箱里。
上述电热膜里嵌入2个以上电极并联在导线上，当通电后电热膜将电能转化为热能加于输油管上，在其它各层保护措施下，将输油管内的原油加热，实现设计目的。
本实用新型与上述现有技术相比可具有如下效果由于采用直接加热，结构简单，中间环节少，降低能源消耗，只有前者的40％，节约投资。
附
图1是本实用新型全剖面示图。
以下结合附图将对本实用新型作进一步说明由
图1所示，有输油管2，如油井里的油管，地面集输的输油管；有在作电路零线电极8的输油管2体上包涂有绝缘层5，绝缘层5上分段涂有电热膜6，它将电能转化为热能，通过绝缘层5、输油管2把热量传导给管里的原油，使油温上升。电热膜的两端于管2体相接触(之间没有绝缘层5)；电热膜6体内外依序包涂有绝缘层5、9，辐射热反射层10，保温隔热层13和防水层12，各层的端部有防水帽4，电热膜6里嵌入电极7，用导线11接入电源控制箱16，输油管2体上插入有温度传感器，用馈线14接入电源控制箱16。
上述电热膜6里嵌入2个以上电级7并联在导线上。该导线可嵌入在保温隔热层13里，输油管2上有进、出口15、1；电热膜体外的绝缘层9使与外部电气绝缘，同时也防止外部水份进入；辐射热反射层10是防止热量以辐射的形式向外扩散；保温隔层13有隔热保温作用外，还能缓冲外力，避免内部受损，同时将电流导线保护固定；最外层防水层12，也是电热器的外壳，对内部有保护作用；温度传感器是插入输油管2的出口端，使该外的原油温度值转换为相应的电信号送入控制箱16；电源控制箱16有温度显示控制仪表，并配有无线电遥控电子密码锁，达到A级防盗标准，显示被加热原油温度，控制进入电加热器电流的通断。
电热膜式原油加热器中使用的电热膜，是一种复合型半导体电阻发热材料，其发热原量遵循电阻发热的一般规律，根据欧姆定律I(电流＝U(电压)/R(电阻)及电功率定义P(功率)＝U2/R可知，在电热膜供电电压一定时，发热功率与电热膜本身电阻成反比，这是确定及调整电热膜最高功率及最高发热温度的依据，结合油井产量(流量)，选择相匹配的电热膜式原油加热器，直接联接(或焊接)在油井井下的油管或井口附近的地面输油管线上，通过电源控制箱给加热器送电，并调整好设定的加热温度值。当加热器出口处的原油温度低于设定值时，电源控制箱开通加热电流，电流由电极均匀送入(出)电热膜，转换为热能后，经内绝缘层，钢管管壁，传导给管内流动的原油，使其温度升高；当流经加热器出口处的原油温度高于设定温度时，电源控制箱关断加热器电流，电热膜停止工作，出口处的原油温度开始下降，当流经出口处的原油温度低于设定温度值后，电源控制箱又开通加热器电流，使电热膜得电工作。如此周而复始，原油在输送的过程中，被加热到设定温度，为保障电热膜式原油加热器正常工作，着重对下述技术的使用及所用原材料进行慎重选择1电热膜的选择及成膜工艺使用获国家发明专利(专利号94106064.0)的电热涂料，这种涂料成膜工艺简单，发热效率达90％以上，发热温度低(300℃以下)，使用寿命长，达20000小时以上，其发热功率和发热温度可以由配方和成膜厚度调整，电热涂料配制好以后，在常温下喷涂到经绝缘处理后的钢管表面，干燥后即成电热膜，厚度在0.1～0.5mm之间。
2电极制造及安装工艺，火线电极材料使用0.1～0.2mm厚度的铜箔，制成宽度为5～10mm的圆环状，套装在相邻两个零线电极正中的内绝缘层的表面，固定后焊接电源引线至电流馈线；在钢管表面，沿长度方向上每隔80～200cm，留有5～10mm宽，不涂绝缘材料的钢管环带，作为零线电极。
3加热器性能好坏，很大程度上取决于绝缘效果的好坏，根据电热膜最高发热温度为160℃，故选择H级以上绝缘材料，为使电热膜产生的热量，容易传导给原油，在保证绝缘效果的前提下，内绝缘层厚度应小于0.25mm。
4钢管选择油田常用的各种规格型号的钢管。
5辐射热反射层使用镀金属膜的玻璃纤维布制成。
6隔热保温层使用发泡塑料。
7防水层使用钢管或塑料管。
8防水帽采用成型的热缩塑料制成。
9电源控制箱内，使用电子调动器，调整加热电流以实现温度自控；温度传感器安装在电热器原油出口处；由于控制箱工作在野外，无人看护，箱体达到A级防资标准，箱门由无线电遥控电子密码锁控制。
10由于绝缘层、防水层、防水帽的密封作用，实现了密封防爆，该加热器的零线电极是输油管本身，通过油井及井口装置，使接地性能良好，不存在对地电位差，所以用电安全可靠。
权利要求1一种电热膜式原油加热器，其特征在于a有在作电路零线的输油管(2)体上包涂有绝缘层(5)，绝缘层(5)上分段涂有电热膜(6)，电热膜(6)的两端与管(2)体相接触；电热膜(6)体内外侧依序包涂有绝缘层(5)、(9)、辐射热反射层(10)、保温隔热层(13)和防水层(12)，各层端部有防水帽(4)；绝缘层(3)与(9)连为一体。b电热膜(6)里嵌入电极(7)，用导线(11)接入电源控制箱(16)，输油管(2)体上插入有温度传感器(14)，用馈线接入电源控制箱(16)。
2根据权利要求1所述的加热器，其特征在于电热膜(6)里嵌入2个以上电极(7)，并联在导线(11)上。
专利摘要一种电热膜式原油加热器，对油田生产井输油管2直接加热，效率高，投资少，是在作电路零线的输油管2上涂有绝缘层5，绝缘层5上分段涂有电热膜6，电热膜6的两端与管2体相接触；电热膜体上依序包(涂)有绝缘层3，辐射热反射层10、保温隔热层13和防水层12，各层端部有防水帽4；其中电热膜6里嵌入电极7用导线接入电源控制箱16，输油管2体上插入有温度传感器，用馈线14接入控制箱16，实现加热温度自控，通电时电流经电极进入电热膜转换成热能可向管里原油加热。
文档编号E21B36/04GK2240040SQ9522054
公开日1996年11月13日 申请日期1995年8月29日 优先权日1995年8月29日
发明者张建功 申请人:张建功