真空隔热保温加热输油管及真空隔热保温加热输油管线的制作方法

1.本实用新型涉及石油管道输送技术领域，尤其涉及一种真空隔热保温加热输油管及真空隔热保温加热输油管线。


背景技术：

2.在石油管道输送技术领域，由于重质原油中沥青和石蜡的含量较高，在管道输送时会凝结在管道的内壁，久而久之就会使管道的有效管径大幅减少甚至出现堵塞。
3.为解决这个问题通常都会在石油管线中分段设置若干个加热泵站，采取加温的方法使沥青和石蜡熔融从而进行重质原油的管道输送。然而现有的输油管的隔热结构简单，均为输送管外包覆隔热材料作为隔热层，一旦隔热层被损坏，管道的隔热效果就会急剧下降，加热泵站出来的热油很快温度就会降低，所以不得不根据实际情况，每隔一段距离就设置一个加热泵站进行接力，从而造成输送成本的提高和能量的浪费。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种真空隔热保温加热输油管，其解决了现有技术中输油管隔热结构简单易损坏，隔热效果不佳的问题。
5.根据本实用新型的实施例的一种真空隔热保温加热输油管，包括
6.内管；外管，其套设于内管外侧，所述内管与外管之间为真空层；
7.发热件，其设置于真空层内。
8.进一步地，所述内管外侧绕设安装层，所述发热件设于安装层。
9.进一步地，还包括支撑环，所述支撑环设于真空层内以分隔内管与外管，真空层内还设有用于防止支撑环在真空层内活动的支撑件。
10.进一步地，所述内管一端设置有弹性管，所述内管另一端设置有用于插接入弹性管的插入部。
11.进一步地，还包括用于密封真空层的封头。
12.进一步地，所述封头为弹性封头、平面封头中的一种或两种。
13.进一步地，所述封头为弹性封头、所述外管两端均设有连接法兰，所述外管与连接法兰固定密封连接。
14.进一步地，所述内管与外管为互相匹配的直管或弯管。
15.本技术还提出了一种真空隔热保温加热输油管线，其由若干真空隔热保温输油管组装而成，所述真空隔热保温输油管包括：
16.内管a；外管a，其套设于内管a外侧，所述内管a与外管a之间为真空层a；真空层a内设有用于分隔内管a与外管a的支撑环a；所述内管a一端设置有弹性管a，所述内管a另一端设置有用于插接入弹性管a的插入部a，还包括用于密封真空层a的封头a，
17.至少一个真空隔热保温输油管的真空层a内设置有发热件a。
18.进一步地，相邻的真空隔热保温输油管连接后，于弹性管a外绕设隔热材料层，所
述隔热材料层外套设垫圈。
19.本实用新型的技术原理为：发热件的产生热通过热传导作用于内管，加热内管中的介质，使得沥青和石蜡熔融不堵塞管道，内管和外管之间的夹层形成真空层，真空可以有效的阻断热传导防止温度向外的传播损失。
20.相比于现有技术，本技术通过设置真空层以及在真空层中设置发热件，使得输送行程中既能对介质加热，又能保温，原油能在较长距离进行保温输送从而避免杂质在输油管内凝结，从而提高输送能力；真空隔热保温加热输油管比现有的包缠或涂敷隔热保温材料的输油管的热阻更大，保温效果更好，同时因发热件在真空层内不易损坏，从而不使用加热泵站分段接力的方式，使加热输油的距离增大、成本降低。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例一中真空隔热保温加热输油管的结构示意图。
22.图2为本实用新型实施例一中两真空隔热保温加热输油管的组装图。
23.图3为本实用新型实施例一中垫圈的结构示意图。
24.图4为本实用新型实施例一中垫圈的侧视图。
25.图5为本实用新型实施例二中垫圈的侧视图。
26.图6为本实用新型实施例三中真空隔热保温加热输油管线的装配结构示意图
27.上述附图中：1、敞口部；2、弹性管；211、弹性管a；3、弹性封头；31、弹性封头a；4、第一螺纹孔；5、连接法兰甲；51、连接法兰丙；6、内管；61、内管a；7、外管；71、外管a；8、支撑件；9、支撑环；91、支撑环a；10、平面封头；101、平面封头a；11、第二螺纹孔；12、连接法兰乙；121、连接法兰丁；13、插入部；131、插入部a；14、安装层；141、安装层a；15、发热件；151、发热件a；16、真空密封连接器；161、真空密封连接器a；17、螺钉；171、螺钉a；18、隔热材料层；181、隔热材料层a；19、垫圈；191、垫圈a；20、焊接点；21、凹陷部；211、弹性管a；22、凸出部；23、通孔。
具体实施方式
28.下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
29.实施例一
30.如图1
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4所示，本实用新型的实施例提出了一种真空隔热保温加热输油管，包括内管6；外管7，外管7套设于内管6外侧，内管6采用耐腐蚀的不锈钢管或钛合金管，外管7采用内壁光亮的且壁厚较大的钢管，能有效抵御一般的非剧烈碰撞，不需要经常进行维护，能够延长使用寿命，双层设定的管路能够显著增强管道的防护能力。所述内管6与外管7为互相匹配的直管或弯管，以适应各种场合，本实施例所述的内管6与外管7均为直管。内管6外侧绕设绝缘、导热材料制成的安装层14，在安装层14内设置发热件15，具体地，安装层14材料为云母玻纤带，发热件15为发热电阻丝，参见图1，发热电阻丝呈螺旋状地缠绕在云母玻纤带中以使发热电阻丝与内管6绝缘，继续参见图1，在外管7上焊接有真空密封连接器16，发
热电阻丝两端的引出线与真空密封连接器16真空侧端子连接，加热作业时，可将电源线通过插头与真空密封连接器16连接，通电后发热电阻丝发热并通过云母玻纤带将热传递到内管6，继而加热内管6内的原油。优选地，将外管7内壁打磨抛光电镀为光滑的反光面，外管7内壁为反光面能有效的反射来自内管的热辐射。加工时，为了降低外管7的制造成本，可以在外管7内壁贴敷一层反光薄膜，以省却外管内壁的抛光电镀工艺。
31.为了使内管6与外管7之间保持一定的间隔，在安装层14外壁套设若干个支撑环9，所述支撑环9为较硬的且不会析出气体的隔热材料制成，比如水玻璃蛭石管；若干个支撑环9间隔套设于安装层14上且同时抵接外管7内壁，为了防止支撑环9在真空层内沿内管6或外管7的轴向窜动，可以在安装层14与外管7之间，设置有填充这部分空间从而对支撑环9起固定作用的的支撑件8，具体地，支撑件8为隔热岩棉，隔热岩棉抵住支撑环9使之不能活动。
32.为了将若干真空隔热保温加热输油管连接，在外管7端部设置有连接法兰，具体地，外管7一端焊接有连接法兰甲5，外管7另一端焊接有连接法兰乙12，以实现所述外管7与连接法兰固定密封连接，当然也可采用热旋压成型的工艺，此处不再一一例举。参见图1，连接法兰甲5的内壁呈阶梯结构，连接法兰乙12的顶面设有凹槽，在连接法兰甲5上设有第一螺纹孔4，在连接法兰乙12上设有第二螺纹孔11，连接法兰甲5对应的内管6端部焊接有弹性管2，具体地，在一个可行的实施例中，所述弹性管2为波纹管，连接法兰乙12对应的内管6端部延伸至连接法兰乙12端面外形成用于插接入相邻真空隔热保温加热输油管的波纹管的插入部13，将所述波纹管端口扩口形成敞口部1，以便于插入部13插接从而方便相邻两真空隔热保温加热输油管的首尾连接。设置弹性管2的目的是为了抵消加热时内管6受热热胀冷缩的应力，避免管道损坏从而造成原油的泄漏。
33.为了将内管6与外管7之间的空间与外部大气隔绝，故设置有用于密封内管6与外管7之间的空间的封头，所述封头为弹性封头3、平面封头10中的一种或两种，所述封头一端接于内管6端部，所述封头另一端接于对应的外管7端部，起到密封作用，如果选用平面封头10，则其抵消内管6与外管7热胀冷缩应力的能力较差，故本实施例采取于一端的内管6和外管7采用弹性封头3密封，另一端的内管6和外管7采用平面封头10密封的方式，且弹性封头3为弹性波纹封头。具体地，弹性封头3内沿与波纹管侧的内管6端部焊接，弹性封头3外缘与连接法兰甲5的阶梯结构焊接，平面封头10设于凹槽内，平面封头10内沿与内管6另一端焊接，平面封头10外缘与连接法兰乙12焊接，如此实现了内管6和外管7之间空间的密封。于外管7上开设真空孔，将内管6和外管7之间空间抽真空形成真空层以消除空气对流传导热，以有效的防止温度向外的传播损失。
34.相邻的真空隔热保温加热输油管连接后，也即一真空隔热保温加热输油管的插入部13插接入另一真空隔热保温加热输油管的波纹管的敞口部1后将二者焊接形成焊接点20，参见图2，于波纹管外绕设隔热材料——如保温岩棉——形成隔热材料层18，然后，在隔热材料层18外套设垫圈19，并用螺钉17穿过第一螺纹孔4、第二螺纹孔11将一真空隔热保温加热输油管的连接法兰甲5与另一真空隔热保温加热输油管的连接法兰乙12连接，从而连接两个真空隔热保温加热输油管。
35.具体地，参见图3
‑
4，垫圈19为半圆拼接型式，也即垫圈19包括两个半圆垫圈，半圆垫圈的两端分设凹陷部21和凸出部22，将一半圆垫圈的凸出部22卡接入另一半圆垫圈的凹陷部，即可完成拼接，在两个个半圆垫圈上均设置有供螺钉17通过的通孔23，螺钉17穿过第
一螺纹孔4、第二螺纹孔11时，位于连接法兰甲5与连接法兰乙12之间的垫圈19同样可供螺钉17穿过。
36.实施例二
37.参见图5，本实施例与实施例一不同之处在于半圆垫圈的上下两个平面互不平行，形成斜面，以适用于较小角度拐弯的两真空隔热保温加热输油管连接。
38.实施例三
39.参见图6，一种真空隔热保温加热输油管线，其由若干真空隔热保温输油管组装而成，形成一条经济高效的的输油管。
40.本实用新型的实施例提出了一种真空隔热保温输油管，包括内管a61；外管a71，外管a71套设于内管a61外侧，内管a61采用耐腐蚀的不锈钢管或钛合金管，外管a71采用内壁光亮的且壁厚较大的钢管，能有效抵御一般的非剧烈碰撞，不需要经常进行维护，能够延长使用寿命，双层设定的管路能够显著增强管道的防护能力。所述内管a61与外管a71为互相匹配的直管或弯管，以适应各种场合，本实施例所述的内管a61与外管a71均为直管。优选地，将外管a71内壁打磨抛光电镀为光滑的反光面，外管a71内壁为反光面能有效的反射来自内管的热辐射。加工时，为了降低外管a71的制造成本，可以在外管a71内壁贴敷一层反光薄膜，以省却外管内壁的抛光电镀工艺。
41.为了使内管a61与外管a71之间保持一定的间隔，在内管a61外壁套设若干个支撑环a91，所述支撑环a91为较硬的且不会析出气体的隔热材料制成，比如水玻璃蛭石管；若干个支撑环a91间隔套设于内管a61上且同时抵接外管a71内壁。
42.为了将若干真空隔热保温输油管连接，在外管a71端部设置有连接法兰a，具体地，外管a71一端焊接有连接法兰丙51，外管a71另一端焊接有连接法兰丁121，以实现所述外管a71与连接法兰a固定密封连接，当然也可采用热旋压成型的工艺，此处不再一一例举。参见图6，连接法兰丙51的内壁呈阶梯结构，连接法兰丁121的顶面设有凹槽，在连接法兰丙51和连接法兰丁121上均设有螺纹孔，连接法兰丙51对应的内管a61端部焊接有弹性管a211，具体地，在一个可行的实施例中，所述弹性管a211为波纹管，连接法兰丁121对应的内管a61端部延伸至连接法兰丁121端面外形成用于插接入相邻真空隔热保温输油管的波纹管的插入部a131，将所述波纹管端口扩口形成敞口部a，以便于插入部a131插接从而方便相邻两真空隔热保温输油管的首尾连接。设置弹性管a211的目的是为了抵消加热时内管a61受热热胀冷缩的应力，避免管道损坏从而造成原油的泄漏。
43.为了将内管a61与外管a71之间的空间与外部大气隔绝，故设置有用于密封内管a61与外管a71之间的空间的封头a，所述封头a为弹性封头a31、平面封头a101中的一种或两种，所述封头一端接于内管a61端部，所述封头另一端接于对应的外管a71端部，起到密封作用，如果选用平面封头a101，则其抵消内管a61与外管a71热胀冷缩应力的能力较差，故本实施例采取于一端的内管a61和外管a71采用弹性封头a31密封，另一端的内管a61和外管a71采用平面封头a101密封的方式，且弹性封头a31为弹性波纹封头。具体地，弹性封头a31内沿与波纹管侧的内管a61端部焊接，弹性封头a31外缘与连接法兰丙51的阶梯结构焊接，平面封头a101设于凹槽内，平面封头a101内沿与内管a61另一端焊接，平面封头a101外缘与连接法兰丁121焊接，如此实现了内管a61和外管a71之间空间的密封。于外管a71上开设真空孔，将内管a61和外管a71之间空间抽真空形成真空层a以消除空气对流传导热，以有效的防止
温度向外的传播损失。
44.相邻的真空隔热保温输油管连接后，也即一真空隔热保温输油管的插入部a131插接入另一真空隔热保温输油管的波纹管的敞口部1后，参见图6，于波纹管外绕设隔热材料——如保温岩棉——形成隔热材料层a181，然后，在隔热材料层a181外套设垫圈a191，并用螺钉a171穿过连接法兰丙51和连接法兰丁121上的螺纹孔将一真空隔热保温输油管的连接法兰丙51与另一真空隔热保温输油管的连接法兰丁121连接，从而连接两个真空隔热保温输油管。
45.具体地，参见图3
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4，垫圈a191为半圆拼接型式与实施例一或实施例二中结构相同，此处不再赘述。
46.继续参见图6，为了避免原油在输送过程中部分杂质冷凝造成堵塞，至少一个真空隔热保温输油管的真空层a内设置有发热件a151，具体操作中，可以按比例设置发热件a151，比如每10根真空隔热保温输油管后的新的一根真空隔热保温输油管的真空层a内设置有发热件a151。具体地，内管a61外侧绕设绝缘、导热材料制成的安装层a141，在安装层a141内设置发热件a151，具体地，安装层a141材料为云母玻纤带，发热件a151为发热电阻丝，参见图6，发热电阻丝呈螺旋状地缠绕在云母玻纤带中以使发热电阻丝与内管a61绝缘，继续参见图6，在外管a71上焊接有真空密封连接器a161，发热电阻丝两端的引出线与真空密封连接器a161真空侧端子连接，加热作业时，可将电源线通过插头与真空密封连接器a161连接，通电后发热电阻丝发热并通过云母玻纤带将热传递到内管a61，继而加热内管a61内的原油。此时支撑环a91设置于安装层a141外壁，若干个支撑环a91间隔套设于安装层a141上且同时抵接外管a71内壁。
47.本技术解决了现有技术原油，特别是重质原油运输过程中杂质堵塞油管的问题，使得原油能在较长距离进行保温输送从而避免在输油管内壁凝结，从而提高输送能力，同时外露的坚硬钢管能显著增强管道的防护能力。本技术也可以用于其它需要保温输送的液体的和固液混合物的输送。将内管的材料更换成耐低温材料，本技术还可以用于低温液体或气体的输送。
48.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。