[发明专利]具有自加热功能的复合材料管

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体输送管道，具体涉及一种具有自加热功能的复合材料管。

背景技术

现有的油田用原油集输加热炉普遍存在腐蚀、结垢的问题。腐蚀使得炉体结构强度下降， 结垢则影响传热效率和输送动力，结垢严重时甚至会发生堵管导致炉子爆炸的现象。因此， 腐蚀和结垢直接影响到加热炉的运行安全和换热效率，并大幅度增加了运行成本。

究其原因，现有的油田用原油集输加热炉的换热部件采用的是金属管，金属管内部是流 动的原油和污水，金属管外部是烟火或被加热的换热液体。随着运行时间金属管内、外壁均 会形成污垢，相比之下金属管的内壁结垢更为严重，因为原油和污水的成份中含有腐蚀性钙 镁等离子，这些成份在金属管内流动过程中相互作用产生碳酸盐、硫酸钙、硅酸盐吸附在内 壁上形成坚硬的垢，同时向内外延展，向内促进金属管内壁腐蚀降低了管壁强度，向外垢越 积越厚加重热阻。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有自加热功能的复合材料管，它可以避免管体 内壁结垢。

为解决上述技术问题，本发明具有自加热功能的复合材料管的技术解决方案为：

包括热塑内衬层、增强纤维结构层、热塑外防护层，增强纤维结构层设置于热塑内衬层 与热塑外防护层之间；热塑内衬层的内部形成管体内腔，作为介质的流动通道；增强纤维结 构层作为管体抗压力的支撑结构，同时具有绝缘隔热功能；热塑外防护层作为绝缘隔热层； 增强纤维结构层和热塑外防护层将管内温度与管外温度隔绝开，防止外界的温度传导至管体 内并防止管内温度的流失；热塑内衬层内设置有多根加热导线，加热导线通电后能够升温； 热塑内衬层将加热导线升温后的温度向管体内腔传递，从而对管体内的流动介质进行加热， 实现自加热功能。

所述增强纤维结构层采用碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维。

所述热塑外防护层采用热塑性塑料。

所述热塑外防护层采用聚四氟乙烯。

所述热塑内衬层采用导热材料。

所述热塑内衬层采用PVDF或改性聚四氟乙烯。

本发明可以达到的技术效果是：

本发明具有优良的抗结垢、抗结蜡性能，应用到油田用原油集输加热炉中，能够从根本 上解决腐蚀、结垢的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明具有自加热功能的复合材料管的示意图。

图中附图标记说明：

1为热塑内衬层，2为加热导线，

3为增强纤维结构层，4为热塑外防护层。

具体实施方式

如图1所示，本发明具有自加热功能的复合材料管，包括热塑内衬层1、增强纤维结构 层3、热塑外防护层4，增强纤维结构层3设置于热塑内衬层1与热塑外防护层4之间；热塑 内衬层1的内部形成管体内腔，作为介质的流动通道；

增强纤维结构层3作为管体抗压力的支撑结构，同时具有绝缘隔热功能；增强纤维结构 层3可以采用碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维；

热塑外防护层4作为绝缘隔热层；增强纤维结构层和热塑外防护层将管内温度与管外温 度隔绝开，防止外界的温度传导至管体内，从而使管体内部不受外界温度的影响，同时防止 管内温度的流失；热塑外防护层4可以采用耐高温的热塑性塑料，如聚四氟乙烯；

热塑内衬层1内设置有多根加热导线2，加热导线2通电后能够升温；热塑内衬层1采 用导热材料，如PVDF聚偏氟乙烯、改性聚四氟乙烯等；

热塑内衬层1将多根加热导线2固定包裹于内，加热导线2沿管体的长度方向(即轴向) 贯通；多根加热导线2沿管体的周向均匀分布；

热塑内衬层1将加热导线2升温后的温度向管体内腔传递，从而对管体内的流动介质进 行加热，实现自加热功能。

本发明可以在高温高压环境下输送原油，原油在管体内流动的过程中，被加热导线2加 热，能够避免管体内壁结垢。