Устройство для беспламенного подогрева промысловых трубопроводов.

Изобретение действующее и широко применяется в Западной Сибири при строительстве магистральных трубопроводов. Изобретение относится к нефтяной и нефтехимической промышленности и может быть использовано в качестве подогревателей трубопроводов, предназначенных для транспортировки нефти и нефти продуктов.Из уровня техники известны устройства, предназначенные для подогрева трубопроводов для транспортировки нефти.

Так, из патента СССР №343483 МПК: Н05В 310, опубликован 22.06.1972. известно устройство, предназначенное для нагрева трубопроводов для транспортировки нефти и нефтепродуктов , которое содержит нагревательный элемент, выполненный в виде трубы из ферромагнитного материала, расположенный с наружной стороны трубопровода параллельно его оси и соединённой по концам с проводниками с источником тока.

Из описания к патенту на полезную модель РФ №38214 (МПК 7:F16L 53/00, опубликован 27.05.2003) известен нагреватель, предназначенный для нагрева трубопровода для транспортировки нефти, который содержит греющие блоки, каждый из которых расположен вокруг обогреваемого трубопровода и включает теплоизоляционный слой с вмонтированным в него электронагревательным элементом.

Коме этого, в публикации США №Н2139  (МПК: F28D 7/10, опубликовано 03.01.2006) раскрыта система, представляющая сбой трубопровод, в частности для транспортировки нефти, с размещённым внутри него трубчатым элементом удлинённой формы, по которому осуществляется подача теплоносителя. Трубчатый элемент может быть выполнен также в виде спирали.

В настоящее время на нефтяных месторождениях при строительстве промысловых трубопроводов применяются трубы с внутренним покрытием, которые достаточно быстро изнашиваются. В связи с этой проблемой проведённый анализ износа таких трубопроводов показали, что главной причиной является повреждение слоя внутренней изоляции при строительстве, а именно при антикоррозионной изоляции в зимнее время в процессе подогрева трубы. Строительные организации для подогрева труб использую установки с открытым не регулируемым пламенем. При этом подогрев производится одной форсункой, местоположение которой находится в одной точке и для того, чтобы подогреть трубу до нужной температуры с верху, надо ее перегреть с низу. Недостатками всех известных подогревателей является преждевременный износ трубопроводов, Что влечёт за собой, затрату средств на постоянный контроль за состоянием трубопроводов и их ремонт, недостаточная эффективность известных подогревателей.

Техническим результатом патентуемого изобретения является создание дешёвого устройства для подогрева трубопроводов, повышение технических показателей устройства, в частности, интенсификация теплообмена, снижение износа трубопровода и затрат на его ремонт и контроль за состоянием, а также снижение пожарной безопасности устройства.

Заявленный технический результат достигается за счёт использования устройства для беспламенного подогрева трубопровода, представляющего собой цилиндрический корпус, соединённый посредством патрубков с, по меньшей мере, двумя коллекторами, и выполненный с возможностью его размещения концентрично на трубопроводе с образованием между корпусом и трубопроводом кольцевого пространства для циркуляции теплоносителя. При этом коллекторы содержат входной патрубок с размещённым в нём горелочным устройством и вентилятор, а корпус выполнен с возможностью его осевого перемещения относительно трубопровода. При этом для увеличения за счёт создания вихревого движения потока в кольцевом пространстве, а, следовательно, интенсификации теплообмена, патрубки одного из коллекторов, предпочтительно, должны  быть выполнены под углом 10°-12°, а патрубки другого коллектора – под углом 170°-168° относительно горизонтальной оси симметрии поперечного мечения корпуса. Равномерность обогрева трубопровода по всему периметру позволяет интенсифицировать теплообмен и снизить износ трубопроводов. Это достигается за счёт выполнения устройства в виде корпуса, соединённого посредством патрубков с, по меньшей мере, двумя коллекторами, а также расположением на входе каждого коллектора вентилятора и горелочного устройства. Так, горячий воздух от горелки вентилятором распределяется вдоль каждого коллектора и через патрубки попадает в кольцевое пространство между трубопроводом и кожухом, что позволит равномерно нагреть участок трубопровода по всему периметру. Кроме этого, расположение вентиляторов на входе коллектора способствует полному сгоранию газ и подачи горячего воздуха через патрубки в кольцевое пространство.

На фиг. 1 изображён общий вид устройства для подогрева трубопроводов (вид сбоку).

На фиг. 2 – устройство (вид спереди).

На фиг. 3 – устройства (вид сверху).

Опытный образец установки был испытан в полевых условиях на нефтяном месторождении « ЛУКОЙЛ» в западной Сибири.

Устройство представляет собой корпус, выполненный из трубы диаметром 530*8мм, длинной 4000мм, который надевается на строящийся трубопровод  7 и с помощью трубоукладчика передвигается вдоль трубопровода на катках 4. По обе стороны корпуса расположены 2 коллектора 2 диаметром 219*6мм, в которые с низу подводится факел от газовой горелки. Поток горячего воздуха поступает через патрубки в кольцевое пространство, образованное корпусом нагревательного устройства и нефтегазовым трубопроводом. За счёт кольцевого движения горячий воздух закручивается и равномерно нагревает  трубопровод по всей длине нагревательного устройства. Патрубки 3 коллекторов на испытываемом устройстве были расположены под углом в 10° относительно горизонтальной оси. В качестве горелки может использоваться как газовая горелка, так и горелка на жидком топливе. Как показали проведённые испытания, себестоимость работ при применении установки снижена на 10-15% за счёт экономного расхода топлива. Но главным преимуществом установки является качество строительства, ремонта трубопроводов и безопасность работ.