Саморегулируемый кабель для выкидных трубопроводов

Полезная модель относится к саморегулируемым кабелям и может быть использована в качестве трубопроводов для транспортировки жидких и/или газообразных сред, преимущественно, в районах с суровыми климатическими условиями. Техническим результатом данной полезной модели является равномерный прогрев внутритрубного пространства, заполненного каким-либо агентом. Саморегулируемый кабель состоит из рабочей трубы, поверх которой расположен слой полимерного сплава. Внутри полимерного сплава продольно расположены два симметричных диаметрально противоположных электрических проводника. Слой полимерного сплава покрыт экранирующим слоем. Поверх экранирующего слоя уложен теплоизоляционный слой, па поверхности которого выполнена внешняя оболочка.

Полезная модель относится к саморегулируемым кабелям и может быть использована в качестве трубопроводов для транспортировки жидких и/или газообразных сред, преимущественно, в районах с суровыми климатическими условиями.

Для предотвращения замерзания транспортируемого продукта в холодное время года необходимо обогревать трубопроводы. Для трубопроводов наибольшее распространение получил подогрев с помощью электроэнергии [1]. В зависимости от длины трубопровода применяются различные системы электроподогрева (СЭП). Такие системы не подвержены коррозии, не боятся разморозки и могут запитываться от общей системы электроснабжения [2]. Нагревательными элементами служат нагревательные кабели и ленты различных типов: резистивные и саморегулирующиеся кабели. Применяемый в саморегулирующих кабелях полимерный сплав обладает положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления, т.е. мощность подогрева значительно зависит от температуры полимерного сплава. [3]

Из предшествующего уровня техники известна труба для транспортировки нефти [4], включающая рабочую трубу, внешнюю оболочку, теплоизоляционный слой и нагревательный элемент.

Также известен трубопровод с электроподогревом [5], содержащий теплоизоляционный слой и электронагреватели.

Наиболее близким к данной полезной модели является саморегулируемый кабель, характеризующийся положительным коэффициентом электрического сопротивления (ТКС) [3], содержащий электрические проводники разделенные полимерным сплавом с положительным коэффициентом сопротивления.

Недостатком этого изобретения является невозможность равномерного прогрева внутритрубного пространства, заполненного каким-либо агентом.

Техническая задача предлагаемой полезной модели направлена на равномерный прогрев внутритрубного пространства, заполненного каким-либо агентом.

Решение технической задачи достигается за счет того, что имеются два продольных электрических проводника, разделенных полимерным сплавом с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Новым является то, что полимерный сплав равномерно распределен по внутреннему цилиндрическому слою трубы, а электрические проводники размещены внутри упомянутого слоя диаметрально противоположно.

На фиг. 1 показана продольная проекция конструкции саморегулируемого кабеля. На фиг. 2 показано поперечное сечение саморегулируемого кабеля.

Саморегулируемый кабель состоит из рабочей трубы 1 (гибкой полимерной, например, из полиэтилена низкого давления), поверх которой расположен слой полимерного сплава 2, внутри которого продольно расположены два симметричных диаметрально противоположных электрических проводника 3 и 4. Слой полимерного сплава 2 покрыт экранирующим слоем 5. Поверх экранирующего слоя 5 уложен теплоизоляционный слой 6 (например, из вспененного полиэтилена), на поверхности которого выполнена внешняя оболочка 7 (изготовленная, например, из полиэтилена низкого давления).

Данное устройство работает следующим образом. При подаче электрического напряжения на электрические проводники 3, 4 по ним начинает течь электрический ток. Слой полимерного сплава 2 является проводником электрического тока, поэтому по всей длине саморегулируемого кабеля появляются токи между электрическими проводниками 3, 4 через слой полимерного сплава 2. При протекании электрического тока полимерный сплав нагревается, при этом растет электрическое сопротивление полимерного сплава. На различных участках саморегулируемого кабеля мощность нагрева может различаться в зависимости от температуры полимерного сплава. Таким образом, достигается саморегулирование мощности нагрева. В результате равномерного распределения слоя полимерного сплава вокруг внутритрубного пространства, а также за счет симметричного диаметрально противоположного расположения проводников достигается равномерное выделение тепловой мощности вокруг внутритрубного пространства и равномерное поступление количества теплоты внутрь упомянутого пространства также за счет равномерно распределенного теплового сопротивления на пути теплового потока от слоя полимерного сплава к внутри трубному пространству.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является равномерный прогрев внутритрубного пространства, заполненного каким-либо жидким и/или газообразным агентом.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учеб. для вузов / Р.А. Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1988. - 368 с.: ил.

2. Н.Н. Хренков. Кабельный обогрев сверхдлинных трубопроводов: выбор экономичной схемы // Территория нефтегаз. 2007, 6, стр. 94-95

3. Саморегулируемый кабель, характеризующийся положительной ТКС и генерирующий различную электрическую мощность, соединитель для такого кабеля, устройство, содержащее такие кабель и соединитель, и применение указанного устройства. Патент на изобретение RU 2 450 494 С2, H05B 3/56 / Авторы: Поль Берт Филипп (FR), Лагрев Кристиан (FR), Плет Фредерик (FR) / Дата публикации заявки 27.10.2011. / Опубликовано 10.05.2012

4. Труба для транспортировки нефти. Патент на изобретение RU 2 453 758 С2, F16L 9/00 / Авторы: Селиванов Николай Павлович (RU), Селиванов Вадим Николаевич (RU) / Дата подачи заявки 19.05.2009, опубликован 27.11.2010

5. Трубопровод с электроподогревом и способ его изготовления. Патент на изобретение RU 2 285 188 C2, F16L 53/00 / Авторы: Офицерьян Армен Робертович (RU), Чехии Андрей Фотиевич (RU), Офицерьян Роберт Вардгесович (RU) / Дата публикации заявки 20.10.2005. / Опубликовано 10.10.2006

Саморегулируемый кабель, содержащий электрические проводники, разделенные полимерным сплавом с положительным температурным коэффициентом сопротивления, отличающийся тем, что полимерный сплав равномерно распределен по внутреннему цилиндрическому слою трубы, а электрические проводники продольно и симметрично размещены внутри упомянутого слоя.

РИСУНКИ