1.一种水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置,其特征在于,包括蜡油制备与装卸系统、直接电加热系统和测量系统;
所述蜡油制备与装卸系统包括恒温水浴箱(1)、回收罐(2)和测试管段(6);
所述测试管段(6)的两端分别设有法兰,分别称为A法兰(5)和B法兰(10),所述A法兰(5)上开四个接口,分别安装通气泄流管道、高温压力传感器(13)、工业内窥镜(16)和蜡油装卸管道,所述通气泄流管道上设有泄流针阀(17),所述蜡油装卸管道上设有针阀(11)、柱塞泵(4)和球阀(3),所述B法兰(10)上安装探针式K型热电偶(14),所述测试管段(6)的管壁上安装贴片式热电偶(15);
在蜡油装载与加热测试时,所述通气泄流管道末端配有烧杯(12),所述蜡油装卸管道末端与所述恒温水浴箱(1)连接;
在蜡油卸载时,将所述烧杯(12)移除,所述通气泄流管道末端高度高于所述B法兰(10),所述蜡油装卸管道末端与所述回收罐(2)连接;
所述测试管段(6)置于水池(9)中的模拟海水中,其两端分别通过钢丝绳(7)悬挂在吊架(8)上,两端的钢丝绳(7)分别设有长度调节装置。
2.根据权利要求1所述的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置,其特征在于,所述直接电加热系统包括自耦调压整流电源(18),所述自耦调压整流电源(18)的两极通过电缆以缠绕的方式分别安装于所述测试管段(6)的两端。
3.根据权利要求2所述的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置,其特征在于,所述电缆沿所述测试管段(6)外壁缠绕一周后,将缠绕端电缆尾部的绝缘橡胶剥离,使导线与所述测试管段(6)外壁直接接触并用绝缘胶布固定在所述测试管段(6)外壁上,缠绕部分也用绝缘胶布与所述测试管段(6)外壁固定,最后向所述水池(9)内注模拟海水直至没过所述测试管段(6)。
4.根据权利要求3所述的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置,其特征在于,所述A法兰(5)的四个接口布置在A法兰(10)竖直方向的中线上,自上而下依次为a点、b点、c点和d点;
a点靠近法兰的顶部,为气孔和泄流孔,为所述通气泄流管道的安装点;
b点位于a、c两点之间,为所述高温压力传感器(13)的安装点;
c点位于法兰的中心,为所述工业内窥镜(16)的插入点;
d点位于c点的正下方,为所述蜡油装卸管道的安装点。
5.根据权利要求3所述的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置,其特征在于,所述B法兰(10)上安装13个探针式K型热电偶传感器(14),所述探针式K型热电偶传感器(14)均匀分布在法兰上或在截面上水平排列或均匀分布在同心圆周上。
6.根据权利要求3所述的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置,其特征在于,选取所述测试管段(6)的某一截面的上、下、左、右四个方向,分别在所述测试管段(6)的外壁布置4个所述贴片式热电偶(15)。
7.根据权利要求1至6任一项所述的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置,其特征在于,所述测量系统包括计算机(20),所述高温压力传感器(13)、探针式K型热电偶(14)、贴片式热电偶(15)和工业内窥镜(16)通过数据采集器(19)连接到所述计算机(20)。
8.根据权利要求7所述的水下原油管道蜡堵电加热解除模拟装置,其特征在于,所述法兰(5、10)的材质为不锈钢或有机玻璃。