[实用新型]保温管道蜡沉积实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种保温管道蜡沉积实验装置，适用于保温管道蜡沉积规律的实验研究。

背景技术

含蜡原油是一种复杂的混合体系，它主要由蜡、胶质、芳香烃、沥青和轻烃组分组成。蜡是石油中的一类化合物。在较高温度下，原油中的蜡处于溶解状态，表现出牛顿流体的特性。随着温度下降，原油中的轻质烃对蜡的溶解度下降，蜡因过饱和而析出，原油的粘度随之增大，转变为非牛顿流体。当蜡晶析出的量达到2%-3%时，便可形成三维网状结构，阻碍原油流动，导致原油整体失去流动性并凝固。

上述蜡沉积过程给管道输送含蜡原油带来了一系列问题：蜡沉积在管壁上，使管道流通面积减小，原油流动阻力增大，使管道输送能力降低，严重时甚至造成凝管事故。管道输送含蜡原油在较低出站温度和低输量运行情况下，容易出现流型和流态的变化，影响管道的压降，增加管道运行成本。国产原油含蜡量通常较高，所以在建设管道之前要得到先管道的蜡沉积实验数据，以更好的设计、建设和运行管道。

目前，关于原油蜡沉积问题，各国学者进行了大量的实验和理论研究，建立了蜡沉积实验装置，对不保温原油埋地的蜡沉积机理、影响因素进行了探索，并从不同角度提出了若干蜡沉积模型，但还未见预测大型长输保温原油管道沿线蜡沉积分布的研究报道。长输原油管道保温后，管道整体传热系数和径向温度变化梯度都有所减小，蜡沉积速率的各影响因素也会有所改变，而已有的装置却不能得出相关保温管道蜡沉积规律，如专利号201020623049.X的管道结蜡实验装置，该装置可以准确地测量不保温管道中结蜡量及蜡沉积速率，却不能测量得出保温管道的蜡沉积规律。

发明内容

为了解决已有模型不能测试长距离保温原油管道的蜡沉积规律，也为了满足日益增加的长距离保温原油管道在建设时，对管道蜡沉积规律及实验数据的需要，本实用新型对现有试验装置做进一步改进，将提供一种新的试验装置，通过该实验装置得到实验数据，进而通过计算求出不能直接测量的蜡沉积速率和结蜡厚度等参数，弄清长距离保温原油管道的蜡沉积规律，以满足工程实际的需要。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：两段实验管段分别为测试管段和参比管段，参比管段入口与储油设备通过管线相连，参比管段出口与测试管段入口通过管线连接，测试管段出口与流量计量设备通过管线相连，流量计量设备再与储油设备通过管线连接，形成闭合环路；测试管段与参比管段外均覆盖保温层；储油设备，用于容纳实验所需油品；第一水浴控温系统与储油设备相连，用于给储油设备中的水浴控温，使油品达到给定温度；动力系统，当油品达到给定温度时，以给定的流量输送油品；流量计量设备，用于计量油品流量；测试管段与第二水浴控温系统相连，使测试管段保温层外表面恒温低于析蜡点的温度；参比管段与第三水浴控温系统相连，使参比管段保温层外表面恒温高于析蜡点的温度；温度测量设备，在测试管段和参比管段入口及出口分别连接温度测量设备以测量温度；压力测量设备，在测试管段和参比管段入口及出口分别连接压力测量设备以测量压力；管路连接数据采集装置，用于采集和分析温度测量设备及压力测量设备传来的数据。

本实用新型的有益效果是：可以从实验测试的结果，研究分析得到保温管道结蜡量及蜡沉积速率，为建设长距离保温管道提供实验数据及参考依据。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图1是本实用新型实验装置示意图。

图中1.储油设备，2.水罐，3.离心泵，4.温度测量设备，5.螺杆泵，6.测试管段，7.保温层，8.水套，9.精密水浴，10.参比管段，11.保温层，12.水套，13.精密水浴，14.温度测量设备，15.压力测量设备，16.流量计，17.温度测量设备，18.温度测量设备。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图所示，本实用新型提出一种保温管道蜡沉积实验装置，该实验装置包括：两段实验管段，分别为测试管段6和参比管段10；所述参比管段10入口与储油设备1通过管线相连，参比管段10出口与测试管段6入口通过管线连接；所述测试管段6出口与流量计量设备15通过管线相连；所述测试管段6外覆盖保温层7；所述参比管段10外覆盖保温层11；所述储油设备1用于容纳实验所需油品；所述储油设备1与第一水浴控温系统相连；所述管路运行动力由螺杆泵5提供；所述测试管段6与第二水浴控温系统8相连；所述参比管段10与第三水浴控温系统13相连；所述管路连接多个温度测量设备14及压力测量设备15；所述管路连接数据采集装置，用于数据的采集和分析。