Способ трубопроводного транспорта нефти и система для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК F17D1/02 F17D1/16 

(5) СПОСОБ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА НЕФТИ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1 Изобретение относится к транспорт нефти по трубопроводу, проложенному параллельно линии электропередач, и может быть использовано для транспор та нефти и нефтепродуктов по магистральному трубопроводу. Известен способ транспортировки не фти по трубопроводам, включающий подогрев нефти топливом, турбулизацию и перекачку 1. Недостатком способа является то, что для обогрева используется значительное количество топлива. Известно устройство для трубопроводного транспорта .нефти, включающее металлический трубопровод, камеры за пуска и приема скребка, выполненного из эластичного диэлектрика, установку для пламенного подогрева, насосну станцию, байпас 2. Недостатком устройства является большой расход топлива для подогрева нефти. Цель изобретения - уменьшение энергетических затрат за счет совмещения транспорта нефти с передачей электроэнергии. Поставленная цель достигается тем, что в способе трубопроводного трансг порта нефти, включающем подогрев нефти топливом, турбулизацию и перекачку, подогрев осуществляют теплом, рассеиваемым линией электропередачи. Способ трубопрозодно го транспорта нефти осуществляют посредством системы, включающей металлический трубопровод с камерами запуска и приема скребка, выполненного из эластичного диэлектрика, установку для плазменного подогрева, насосную стан| ию, . По оси трубопровода установлена электропроводная полоса с. двояковогнутыми гранями и пластинчатыми вертикальными изоляторами, ребра электрорроводной полосы покрыты твердыми изо396ляторами, a скребок выполнен с радиальным разрезом. В зоне насосной станции электропро водная полоса установлена в байпасе. К трубе байпаса прикреплены ультразвуковые вибраторы. На фиг.. 1 показана система для тру бопроводного транспорта нефти; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг,4 - сечение В-В на фиг. 1. Способ трубопроводного транспорта нефти включает подогрев нефти топливом (с помощью установки для пламенного подогрева),турбулизацию, перекачку. Подогрев нефти осуществляют (на всем маршруте трубопровода, кроме его начала) теплом, рассеиваемым линией электропередачи до температуры от Т -10°С до Т +10°С, где Т,,- точка максимума на диаграмме растворимости воды в нефти. Система для осуществления способа включает металлический трубопровод 1, каЛеры 2 запуска и 3 приема скребка 4 выполненного из эластичного диэлектри ка, установку 5 для пламенного подогрева, насосную станцию 6, байпас 7. По оси трубопровода 1 установлена эле тропроводная полоса 8 С двояковогнуть1ми (фиг. 3) гранями, продольная- ось OY симметрии поперечного сечения полосы 8 вертикальна, а ребра покрыты твердым изолятором Э- нижним ребром полоса 8 закреплена на верхних торцах пластинчатых вертикальных изоляторов 10, расположенных в ряд вдоль оси тру бопровода с интервалом 0,8-0,9 от дли ны рабочей части скребка так, что пластины изоляторов 10 параллельны между собой и наклонены к оси трубопровода 1 под острым углом. Скребок k выполнен с радиальным разрезом 11, ши рина которого равна проекции ширины пластинчатого изолятора 10 на плоскость поперечного сечения трубопрово да 1, а длина равна высоте верхнего ребра электропроводной полосы 8: в зоне насосной станции 12 электропроводная полоса 8 установлена в байпасе, к трубе которого с диаметром, пре вышающйм на 20-30 диаметр трубопровода 1, прикреплены ультразвуковые вибраторы 13. Система трубопроводного транспорта нефти работает следующим образом. Насосная станция 6 накачивает нефт в трубопровод 1 через установку 5 для пламенного нагрева до температуры Т, Электрический ток от источника в начале трубопровода 1 идет к потребителю, расположенному в конце трубопро вода, по линии электропередачи . Одним проводом линии является сам заземленный трубопровод 1, а вторым - электропроводная полоса 8. Основным изолятором является нефть. Поскольку электрическая прочность непод вижной нефти (при концентрации воды 0,) превосходит электрическую прочность воздуха (при нормальных атмосферных условиях) в 3 раза, то при одинакбвом сечении проводов и толщине изоляции из неподвижной нефти в 1 мм по электропередаче передается та же энергия, что и по воздушной линии с расстоянием между проводами в 3-4 м. В движущейся нефти (особенно при наличии завихрений в потоке) электропрочность повышается, поэтому возрастает И мощность, которую можно передать по линии. Вследствие того, что КПД любой электропередачи не равен 100, передача излучает тепловую энергию. В системе рассеиваемое тепло предотвращает охлаждение нефти (подогретой в установке 5) при движении ее. вдоль трубопровода. Во время движения нефти она закручивается пластинчатыми вертикальными изоляторами 10, поскольку пластины наклонены к оси трубопровода 1 под острым углом. За счет этого выравнивается температура нефти по сечению и разбиваются цепи из водных капелек, поэтому увеличивается разрядное напряжение промежутка полоса 8 - трубопровод 1, возрастает КПД электропередачи. Вследствие того, что полоса 8 имеет двояковогнутые грани, электрические сисповые линии 16 имеют наибольшую густоту в области С (фиг.,3), удаленной от полосы 8. Поэтому ослабляются тихие разряды возле поверхности полосы, уменьшается вероятность пробоя нефтяной изоляции. В байпасе 7 нефть неподвижна. Образующиеся цепи из водяных капелек разрушаются ультразвуком, поступающим от вибраторов 13. В случае, когда насосная станция 12 не мо.жет перекачивать нефть , двустворчатый клапан 17 открыт, нефть подвижна в байпасе 7, вибраторы 13 выключают.

Во время работы трубопровод 1 загрязняется, В камеру 2 запускают скребок . Он двигается по направляющей 18, а затем, по мере продвижения по трубопроводу 1, направляющей скребка служит полоса 8, Твердый изолятор 9 предохраняет полосы 8 от износа и увеличивает электропрочность разрядного промежутка в области ребер (где имеются острые углы, способствующие электропробою).

Двояковогнутость граней полосы 8 предохраняет скребок k от перегрева (между гранями и поверхностью разреза 1 1 имеется проточная нефть, а изолятор 9 обладает малой, по сравнению с металлом, теплопроводностью). Принимают скребок k (вместе с продуктами загрязнения) в камере 3. При перекачке разных сортов нефти скребок является разделителем.

Трубопровод 1 обычно пересекает несколько климатических зон, поэтому меняется средняя температура Т окружающей среды, а значит, меняется и температура нефти. Чтобы она ближе соответствовала Т , полосу 8 выполняют с переменным по площади сечением. Там где средняя Т ниже, площадь сечения полосы 8 меньшая. Поэтому в полосе 8 выделяется больше тепла и температура нефти приближается к Т.

Технико-экономический эффект состоит в уменьшении энергетических затрат сокращении числа пламенных печей, эко номии цветного металла за счет использования металла труб в качестве второго электропровода передачи и отсутствия влияния электрического поля на окружающую среду, так как последнее экранировано трубой нефтепровода.

Формула изобретения

1.Способ трубопроводного транспорта нефти, включающий подогрев нефти, турбулизацию и перекачку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат путем совмещения транспорта нефти с передачей электроэнергии, подогрев нефти осуцествляют теплом, рассеиваемым линией электропередачи.

2.Система трубопроводного транспорта нефти, включающая металлический трубопровод с камерами приема и запуска скребка, выполненного из эластичного диэлектрика, насосные станции, байпас, отличающаяся тем, что трубопровод снабжен электропроводной полосой с двояковогнутыми гранями и пластинчатыми вертикальными изоляторами, установленными по его оси, при этом ребра электропроводной полосы покрыты твердыми изоляторами, а скребок выполнен с радиальным разрезом.

3.Система по п. 2, о тли ч ающ а я с я тем, что в зоне насосной станции электропроводная полоса установлена в байпасе.

А, Система по пп. 2иЗ, отлич а. ю щ а я с я тем, что,на трубе байпаса установлены ультразвуковые вибраторы .

Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе

3.lABTopcKoe свидетельство СССР № 71377, кл. F 17 D 1/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 189651, кл. F 17 D 1/00, 1965 (прототип).

.f

W

fff

8

ф1/г.З

11

Фуг,