大型石油管道強磁降粘防蠟除垢裝置的製作方法

2023-05-08 14:38:31

專利名稱：大型石油管道強磁降粘防蠟除垢裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油管道的除垢裝置，特別是大型石油管道的除垢裝置。
石油開採中，由於原油中含蠟、膠質瀝青垢嚴重，油流動性差，影響石油輸送。通常是通過泵站進行加溫加壓進行輸送，並且需定期除蠟垢，勞動強度大，能源損耗多，費時費力。有人曾發明了稀土強磁防蠟降粘投撈器(專利號為90201115.4)，它採用稀土強磁體組成的磁路對管道中石油進行防蠟降粘，完成採油除垢工藝，它雖然操作方便，省力省工省時，但由於這種投撈器的油井管道小，稀土強磁體設在內管壁上，當它用到大型石油管道上時，磁力線就難以通過管道中心，無法對石油中石蠟烴分子進行極化和磁化，達不到降粘防蠟除垢的目的。因此它只適用於直徑200毫米以下的石油輸送管道上，對於直徑200毫米以上的管道則無法使用。
本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種大型石油管道強磁降粘防蠟除垢裝置。
本實用新型的技術解決方案
一種大型石油管道強磁降粘防蠟除垢裝置，它包括有外管1和內管2，在內管2的外壁設有一圈條形永磁體3，各條形永磁體3上均繞有各自的不同圈數的線圈4，在一圈條形永磁體3與外管1的內壁之間設有一圈軟磁軛5，其特徵在於內管2的直徑不小於200毫米，且在內管2的中心固定懸吊有一根由鐵芯棒6、條形永磁體7及其線圈8和非導磁金屬套管9組成的輻射磁缸10。
本實用新型在內磁缸中的中心增加一輻射磁缸，使得大型管路中的磁場分布均勻，磁力線能夠通過管道中心，使大型管道中的石蠟烴分子全部被極化和磁化，達到降粘、防蠟、除垢的目的。本實用新型能自動穩定大型管道中空間磁場強度，保證在規定使用條件下三年內磁損量不超過±10％，用於石油採集及原油大型輸送管道能有效地降粘、防蠟、除垢，延長清蠟周期數十倍以上，保持在兩年內，免清蠟垢和熱溫，大大提高了石油開採中原油集輸管線的輸油功效，改善勞動強度，節約了大量能源，能大幅度降低成本，提高輸油量。


圖1是本實用新型的剖面結構示意圖；圖2是圖1的斷面示意圖。
如圖1、2，本實用新型使用時，將外管1和內管2的兩端密封串入大型輸油管道中，使得原油能從內管2中流過，內管2的兩埠上均設有連接板11，它們的中心分別通過連接頭12與輻射磁缸10中心的鐵芯棒6的兩端固接，鐵芯棒6應為無碳無剩磁芯棒，其外圍設有一圈條形永磁體7，各條形永磁體7上亦繞有各自的不等線圈8，在一圈條形永磁體7及其線圈8的外圍緊密套裝有非導磁金屬套管9，輻射磁缸10的長度應與內管2的長度相同，以保證它們各自的磁路同步，且輻射磁缸10中一圈條形永磁體7及其線圈8形成的磁路的極性與內管2上的一圈條形永磁體3及其線圈4形成的磁路的極性相吸，以保證它們能充分切割磁力線，布滿大型管道中的空間。內管2上條形永磁體3和輻射磁缸10中鐵芯棒6上的條形永磁體7均有多組，它們分別沿內管2和鐵芯棒6的外表呈右旋螺旋形安裝，形成右旋積分階梯式磁路。這樣，當原油從大型管道通過本實用新型的內管2時，其內管2上的條形永磁體3及其線圈4形成的磁路的磁力線指向中心，其中心輻射磁缸10中鐵芯棒6上的條形永磁體7及其線圈8形成的磁路的磁力線向外發射，由於它們的磁場的極性相吸，它們各自的磁路相互切割磁力線，形成強磁場。內管2上各條形永磁體3的各自不等的線圈4和鐵芯棒6上各條形永磁體7的各自不等的線圈8分別根據原油的流速進行串聯、並聯或並串聯，使得原油流速越高，線圈產生的振蕩頻率也越高，當原油流速降低時，由於自感和互感的作用，線圈的振蕩頻率保持不變。通過選擇磁場強度和磁場作用方式可獲得最佳磁化效果。因此當原油通過內管2時，在強磁場力的作用下，磁場對原油石蠟烴分子的極化和部分磁化，使石蠟烴分子不易聚集沉積，同時能使已經聚集的蠟晶粒團解體變成微小顆粒溶解於流體中，從而增加流體中的顆粒濃度，促使顆粒的沉降速度降低，這樣就起到了減少蠟晶沉降的作用。由於原油中油分子的聚集狀態與分子間的引力有關，當原油通過內管2時，原油分子在磁場力的作用下，一些粒子的自旋量子數在右旋積分階梯式磁路的作用下發生改變，使其由較低的能級躍遷至較高能級，因此提高了原油整個分子的能級，削弱了原油中分子間的引力，抑制了原油分子的聚結，改變了原油的流動性。另一方面，原油在強磁場力的作用下，也同時改變了一些原油分子的排列格式，使其表面張力降低，電導率升高，同樣起到降粘稠，降低對管壁附著力的作用。通過選擇磁場強度和磁場作用方式可獲得最佳磁化效果。
權利要求1.一種大型石油管道強磁降粘防蠟除垢裝置，它包括有外管1和內管2，在內管2的外壁設有一圈條形永磁體3，各條形永磁體3上均繞有各自的不同圈數的線圈4，在一圈條形永磁體3與外管1的內壁之間設有一圈軟磁軛5，其特徵在於內管2的直徑不小於200毫米，且在內管2的中心固定懸吊有一根由鐵芯棒6、條形永磁體7及其線圈8和非導磁金屬套管9組成的輻射磁缸10。
2.按權利要求1所述的大型石油管道強磁降粘防蠟除垢裝置，其特徵在於輻射磁缸10的中心為鐵芯棒6，它應為無碳無剩磁芯棒，其外圍設有一圈條形永磁體7，各條形永磁體7上亦繞有各自的不等線圈8，在一圈條形永磁體7及其線圈8的外圍緊密套裝有非導磁金屬套管9；輻射磁缸10的長度應與內管2的長度相同，且輻射磁缸10中一圈條形永磁體7及其線圈8形成的磁路的極性應與內管2上的一圈條形永磁體3及其線圈4形成的磁路的極性相吸。
3.按權利要求1或2所述的大型石油管道強磁降粘防蠟除垢裝置，其特徵在於內管2上條形永磁體3和輻射磁缸10中鐵芯棒6上的條形永磁體7均有多組，它們分別沿內管2和鐵芯棒6的外表呈右旋螺旋形安裝，形成右旋積分階梯式磁路。
專利摘要本實用新型涉及一種大型石油管道的除垢裝置，它包括有外管和內管，在內管的外壁設有一圈條形永磁體，各條形永磁體上均繞有不等線圈，在一圈條形永磁體與外管內壁之間設有一圈軟磁軛，其特點是內管的直徑不小於200毫米，且在內管的中心固定懸吊有一根由鐵芯棒、條形永磁體及其線圈和非導磁金屬套管組成的輻射磁缸。
文檔編號F17D1/00GK2168162SQ93237370
公開日1994年6月8日 申請日期1993年7月28日 優先權日1993年7月28日
發明者陸富璋, 樊明偉, 邸文佳 申請人:徐州市偉業發展有限公司