一种石油管道石墨烯加热结构的制作方法

专利2022-06-29  37


本实用新型涉及石油运输防护技术领域,具体涉及一种石油管道石墨烯加热结构。



背景技术:

当代社会,石油是工业的血液,其制品也与人们的生活息息相关。在石油开采后通常采用管道运输以降低运输成本,在管道运输过程中,若石油粘度过高,会导致管道内部压力过大,从而引起爆管的危险。而低温是引起石油粘度过高的重要原因,尤其是在寒冷地带的冬季,常伴随有低温引起的爆管现象,现有的处理方法为,在管道外侧加装保温材料支撑的护套,保温效果有限。针对上述问题,发明人设计出一种可在低温环境下使用的石油管道加热结构。



技术实现要素:

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种石油管道石墨烯加热结构,本实用新型提供的诸多技术方案中优选的技术方案具有:能够通过在石油运输管道外加保温层,配合内部的加热层,提高石油管道的温度,从而降低石油管道内部石油的粘度,从而保护石油管道的技术效果,详见下文阐述。

为实现上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:

本实用新型提供的一种石油管道石墨烯加热结构,包括套在石油管道外侧的管套、位于该管套内侧的保温套管和位于该套管内侧的石墨烯伴热带,所述管套包括第一管套和第二管套,所述第一管套和所述第二管套一侧边沿铰接,另一侧边沿通过螺栓连接,所述保温套管外壁粘接固定在所述管套内侧,内壁与所述石油管道贴合;

所述石墨烯伴热带由长条形结构的发热部和位于该发热部两端的正极接电部和负极接电部组成,所述发热部包括上绝缘层、下绝缘层和多条石墨烯带组成,所述石墨烯带两端分别与所述正极接电部和所述负极接电部连接。

作为优选,所述第一管套和所述第二管套采用螺栓连接一侧分别设置有第一锁紧部和第二锁紧部,所述第一管套和第二管套边缘贴合后,所述第一锁紧部和所述第二锁紧部贴合;所述第一锁紧部和所述第二锁紧部上均贯穿成型有配合螺栓的定位孔,螺栓依次贯穿第一锁紧部和第二锁紧部后,固定第一管套与第二管套的边沿。

作为优选,所述保温套管为橡塑海绵,所述保温套管沿第一管套与第二管套的螺栓固定处边沿成型有条形的开口。

作为优选,所述上绝缘层与所述下绝缘层之间设置有均热部,所述石墨烯带与所述均热部贴合,所述石墨烯带均匀分布在所述均热部的同侧表面。

作为优选,所述均热部上设置有对应所述石墨烯带位置成型的导向槽,所述石墨烯带位于该导向槽内,使得所述石墨烯带与所述上绝缘层和所述下绝缘层分离。

作为优选,所述均热部为导热垫,该均热部上表面与所述上绝缘层粘接,下表面与所述下绝缘层粘接。

作为优选,所述上绝缘层和所述下绝缘层均为聚酰亚胺薄膜。

作为优选,所述下绝缘层表面粘接固定有采用泡沫纸制成的隔热层。

综上,本实用新型的有益效果在于:通过第一管套与第二管套的配合,结合保温套管后套在石油管道外侧,可形成外保温层,减少在低温环境下石油管道的热量散失,配合石墨烯伴热带通电加热,可提高石油管道的底层温度,从而提高石油管道内部石油的温度,降低石油的粘度,从而降低管道内部的油压,进而保护石油管道。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的安装结构示意图;

图2是本实用新型石墨烯伴热带的结构示意图;

图3是图2的截面结构示意图。

附图标记说明如下:

1、第一管套;2、第一锁紧部;3、第二锁紧部;4、第二管套;5、石墨烯伴热带;51、发热部;51a、上绝缘层;51b、均热部;51c、下绝缘层;51d、隔热层;51e、石墨烯带;51f、导向槽;52、正极接电部;53、负极接电部;6、保温套管;7、石油管道。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。

参见图1-图3所示,本实用新型提供了一种石油管道石墨烯加热结构,包括套在石油管道7外侧的管套、位于该管套内侧的保温套管6和位于该套管内侧的石墨烯伴热带5,管套包括第一管套1和第二管套4,第一管套1和第二管套4一侧边沿铰接,另一侧边沿通过螺栓连接,第一管套1与第二管套4均为半圆管型结构,用于卡在石油管道7外侧,配合保温套管6后对石油管道7进行保温,保温套管6外壁粘接固定在管套内侧,内壁与石油管道7贴合,保温套管6为橡塑海绵,保温套管6沿第一管套1与第二管套4的螺栓固定处边沿成型有条形的开口,橡塑海绵质地较软,可在固定后与石油管道7表面贴合,减少两者之间的缝隙,提高本加热结构的稳定性;石墨烯伴热带5由长条形结构的发热部51和位于该发热部51两端的正极接电部52和负极接电部53组成,发热部51包括上绝缘层51a、下绝缘层51c和多条石墨烯带51e组成,石墨烯带51e两端分别与正极接电部52和负极接电部53连接,石墨烯伴热带5连接有温控开关,接电后,控制石墨烯带51e的加热温度为40℃-60℃,正极接电部52和负极接电部53均为铜制;石墨烯伴热带5长度为0.5m-50m,对应不同位置和不同长度的石油管道7使用,也可在温控开关处设置感温元件,以便于在低温环境下自动开启温控开关。

作为可选的实施方式,第一管套1和第二管套4采用螺栓连接一侧分别设置有第一锁紧部2和第二锁紧部3,第一管套1和第二管套4边缘贴合后,第一锁紧部2和第二锁紧部3贴合;第一锁紧部2和第二锁紧部3上均贯穿成型有配合螺栓的定位孔,螺栓依次贯穿第一锁紧部2和第二锁紧部3后,固定第一管套1与第二管套4的边沿;

上绝缘层51a与下绝缘层51c之间设置有均热部51b,石墨烯带51e与均热部51b贴合,石墨烯带51e均匀分布在均热部51b的同侧表面;均热部51b上设置有对应石墨烯带51e位置成型的导向槽51f,石墨烯带51e位于该导向槽51f内,使得石墨烯带51e与上绝缘层51a和下绝缘层51c分离,石墨烯带51e涂刷在导向槽51f内,与上绝缘层51a和下绝缘层51c分离,在使用过程中,石墨烯伴热带5折叠或移动时,可防止下绝缘层51c与石墨烯带51e相互摩擦导致石墨烯带51e松动或断裂,提高石墨烯带51e的稳定性;均热部51b为导热垫,该均热部51b上表面与上绝缘层51a粘接,下表面与下绝缘层51c粘接,导热垫可快速吸收石墨烯带51e散发的热量,并且向外散发,从而增加石墨烯伴热带5的散热面积,提高其散热的均匀性,导热垫为硅胶导热片;

上绝缘层51a和下绝缘层51c均为聚酰亚胺薄膜,聚酰亚胺具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性和机械性能,提高了石墨烯伴热带5的机械性能和耐热性能;

下绝缘层51c表面粘接固定有采用泡沫纸制成的隔热层51d,设置隔热层51d后,可减少石墨烯带51e发热后向下绝缘层51c一侧的热量传递,从而将热量集中在面向石油管道7一侧,从而提高热量的利用效率。

采用上述结构,打开第一管套1和第二管套4形成开口,将石墨烯伴热带5铺设在保温套管6的底部,而后将第一管套1和第二管套4套在石油管道7外侧,使得石墨烯伴热带5和保温套管6内壁与石油管道7外壁贴合,而后使用螺栓锁紧第一锁紧部2和第二锁紧部3,即可完成本加热结构的固定;在低温环境下开启石墨烯伴热带5的电源,即可对石油管道7底部进行加热。

通过第一管套1与第二管套4的配合,结合保温套管6后套在石油管道7外侧,可形成外保温层,减少在低温环境下石油管道7的热量散失,配合石墨烯伴热带5通电加热,可提高石油管道7的底层温度,从而提高石油管道7内部石油的温度,降低石油的粘度,从而降低管道内部的油压,进而保护石油管道7。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征:

1.一种石油管道石墨烯加热结构,其特征在于,包括套在石油管道(7)外侧的管套、位于该管套内侧的保温套管(6)和位于该套管内侧的石墨烯伴热带(5),所述管套包括第一管套(1)和第二管套(4),所述第一管套(1)和所述第二管套(4)一侧边沿铰接,另一侧边沿通过螺栓连接,所述保温套管(6)外壁粘接固定在所述管套内侧,内壁与所述石油管道(7)贴合;

所述石墨烯伴热带(5)由长条形结构的发热部(51)和位于该发热部(51)两端的正极接电部(52)和负极接电部(53)组成,所述发热部(51)包括上绝缘层(51a)、下绝缘层(51c)和多条石墨烯带(51e)组成,所述石墨烯带(51e)两端分别与所述正极接电部(52)和所述负极接电部(53)连接。

2.根据权利要求1所述一种石油管道石墨烯加热结构,其特征在于:所述第一管套(1)和所述第二管套(4)采用螺栓连接一侧分别设置有第一锁紧部(2)和第二锁紧部(3),所述第一管套(1)和第二管套(4)边缘贴合后,所述第一锁紧部(2)和所述第二锁紧部(3)贴合;所述第一锁紧部(2)和所述第二锁紧部(3)上均贯穿成型有配合螺栓的定位孔,螺栓依次贯穿第一锁紧部(2)和第二锁紧部(3)后,固定第一管套(1)与第二管套(4)的边沿。

3.根据权利要求1所述一种石油管道石墨烯加热结构,其特征在于:所述保温套管(6)为橡塑海绵,所述保温套管(6)沿第一管套(1)与第二管套(4)的螺栓固定处边沿成型有条形的开口。

4.根据权利要求1所述一种石油管道石墨烯加热结构,其特征在于:所述上绝缘层(51a)与所述下绝缘层(51c)之间设置有均热部(51b),所述石墨烯带(51e)与所述均热部(51b)贴合,所述石墨烯带(51e)均匀分布在所述均热部(51b)的同侧表面。

5.根据权利要求4所述一种石油管道石墨烯加热结构,其特征在于:所述均热部(51b)上设置有对应所述石墨烯带(51e)位置成型的导向槽(51f),所述石墨烯带(51e)位于该导向槽(51f)内,使得所述石墨烯带(51e)与所述上绝缘层(51a)和所述下绝缘层(51c)分离。

6.根据权利要求4所述一种石油管道石墨烯加热结构,其特征在于:所述均热部(51b)为导热垫,该均热部(51b)上表面与所述上绝缘层(51a)粘接,下表面与所述下绝缘层(51c)粘接。

7.根据权利要求1所述一种石油管道石墨烯加热结构,其特征在于:所述上绝缘层(51a)和所述下绝缘层(51c)均为聚酰亚胺薄膜。

8.根据权利要求1所述一种石油管道石墨烯加热结构,其特征在于:所述下绝缘层(51c)表面粘接固定有采用泡沫纸制成的隔热层(51d)。

技术总结
本实用新型公开了一种石油管道石墨烯加热结构,包括套在石油管道外侧的管套、位于该管套内侧的保温套管和位于该套管内侧的石墨烯伴热带,所述管套包括第一管套和第二管套,所述第一管套和所述第二管套一侧边沿铰接,另一侧边沿通过螺栓连接,所述保温套管外壁粘接固定在所述管套内侧,内壁与所述石油管道贴合。有益效果在于:通过第一管套与第二管套的配合,结合保温套管后套在石油管道外侧,可形成外保温层,减少在低温环境下石油管道的热量散失,配合石墨烯伴热带通电加热,可提高石油管道的底层温度,从而提高石油管道内部石油的温度,降低石油的粘度,从而降低管道内部的油压,进而保护石油管道。

技术研发人员:吕崇瑜
受保护的技术使用者:河南洛烯纳米材料有限公司
技术研发日:2019.11.12
技术公布日:2020.06.09

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