Способ попутного подогрева трубопровода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 8985 1)5 Е 170 1/ КОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОьгк СвиДЕтедьСтвМ(53) 4380343/23-2904.01.8830,08.90. Бюл. Ло 32Минский филиал Всесодовательского и проектнинститута механизировантажного инструментаоительно-отделочных мепло- и массообмена имН. А. Костевич, 3. П.А. Зальцгендлер621.643 (088.8) НТО Электрос,богрев трубопроводов ерекачке высоковязких нефтей и нефте ктов. ВНИИОЭНГ, 1976, с. 28 - 29 Изобретение относится к трубопроводному транспорту, в частности к сборно- разборным горячим трубопроводам малых диаметров, и может быть использовано для периодической перекачки подогретых вязких и пластичных термочувствительных материалов, например битумных мастик, битумов при производстве кровельных и гидроизоляционных работ в строительстве, а также парафинов, высоковязкой нефти, масла, топлива и т. д. в передвижных и временных установках,Цель изобретения - выравнивание температурного поля по длине секций сборно- разборного трубопровода и в узлах соединения.Цель достигается тем, что определяют разности температур между заданным (опорным) значением технологической температуры перекачиваемого материала, поверхностью трубы секции и узла соединения по 2(54) СПОСОБ ПОПУТНОГО ПОДОГРЕВА ТРУБОПРОВОДА(57) Изобретение м. б. использовано для периодической перекачки подогретых вязких и пластичных термочувствительных материалов, Цель изобретения - выравнивание температурного поля по длине секции сборно-разборного трубопровода в узлах соединения. Предусматривают теплоизоляцию и электрообогрев трубопровода с помощью нагревателей. Контролируют и регулируют т-ру нагрева трубопровода. Определяют разности т-р между заданной т-рой перекачиваемого материала, поверхностью трубы секции и узла соединения. Увеличивают плотность теплового потока нагревателя возле узлов. Это достигают путем уменьшения шзга между начальными и конечными витками нагревателя, уменьшения площади поперечного сечения витков и увеличения площади контакта. а затем увеличивают плотность потока нагревателя возле узлов ьф я на данной секции и на остальследнеи,тепловогосоединениных секциях.Способ перекачки вязких и пластичных материалов по сборно-разборному трубопроводу реализуется следующим образом. ЖПерекачку горячей битумной мастики с ра- (,ф бочей температурой 180 - 200 ведут по сбор- ( д но-разборному трубопроводу, состоящему из секций длиной по 2,75 м, Секции разогреваются до указанной температуры гибкими ленточными электронагревателями, расположенными на трубе с одинаковым шагом.Секции и узлы соединения секций гидротеплоизолированы.На последней секции установлен регулятор температуры. Потребляемая мощность электронагревателя секции составляет 470 Вт при напряжении 380 В и частоте тока 50 Гц.Перед началом перекачки на одной из секций, например на секции с автоматическим регулятором температуры, устанавливают датчики температуры на поверхности трубы секции в средней части секции и возле узла соединения секции (в 50 мм от него), а также на узле соединения этой секции с соседней. Разогревают материал до технологической (рабочей) температуры. Одновременно разогревают трубопровод. Автматическим потенциометром КСПизмеряют величину температуры в местах установки датчиков и определяют разность температур,Измерения показывают, что в момент автоматического откпючения электронагревателей (через 37 мин с начала разогрева при температуре окружающего воздуха +2 С и скорости ветра 2 - 3 м/с) на поверхности трубы и электронагревателя температуры 1=198 С в средней части секции, а 1=160 С возле узла соединения. В та же время на поверхности узла соединения секции температура 1 з==ЗЗС. Следовательно, разность температур составляет ,1= 18 С, Ы 2=20 С,1 з=14 С.Относительная разность температур при этом б 1=10%, 61 г==11% и Йз = 81%. Относительная разность температур вычисляется по формуле( - ;)10й= - " -1 ргде 1 Р - технологическая температура перекачиваемого материала (180 С);- фа ктическая температура в контролируемой точке секции (1, 1 ь Ь);10" - коэффициент перевода в проценты, Продолжают разогрев трубопровода в режиме автоматической компенсации тепло- потерь. Через 2,5 - 3 ч на трубопроводе установился тепловой баланс, при котором Л 6= =170 С,Ь=136 С, Ь=85 С, Относительная разность температур й=5,5%, й =19%, а 66=52%,Аналогичные результаты разности температур получены через 4 - 5 ч после перекачки порции битумной мастики, например МБК-ГГОСТ 2889-80, предварительно разогретой до 180 С (температура размягчения мастики по КиШ составляет 1.05 - 110 С). При этом в момент прекращения перекачки разности температур практически равны нулю (Ы= - -Ы==Ь 1 з=0) за сч.т тепло- и массообмена с потоком мастики. Затем узлы соединения секций, участки трубы длиной 200 - 250 мм с обеих сторон узла соединения и,битумная мастика в полости указанных участков трубопровода начинают охлаждаться несмотря на автоматическую компенсацию теплопотерь,Разность температур 6, 1 и,л,Ь возрастают и стремятся достичь значений, полученных при тепловом балансе, а мастика охлаждается до консистентного или пластического состояния, Способ перекачки вязких и пластичных материалов может быть реализован на люоом другом сборно-разборном трубопроводе. При этом измеряют на одной секции трубопровода разности температур Л 6, Ы и ЬЬ автоматическим потенциометром или мостом с использованием дифференциаль 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 При такой значительной разности температур на поверхности трубы и узлов соединения секций в период прекращения перекачки возрастает вязкость материала и суммарное значение предельного напряжения сдвига материала в трубопроводе, С момента балансирования его с движущим градиентом давления и при дальнейшем превышении происходит закупорка трубопровода.Кроме того, трубопровод с застывшим материалом невозможно запустить в эксплуатацию без применения специальных мерпотому что в узлах соединения секций отсутствуют температурный напор, необходимый для разогрева мастики (МБК-Г) до жидкоте кущего состояния.Уменьшение относительной разности температур и увеличение плотности теплового потока возле узлов соединения производят путем уменьшения шага между тремя крайними витками электронагревателя вплоть до соприкосновения двух крайних витков между собой за счет незначительного и равномерного увеличения шага на остальной части секции. Добиваются этим практически равномерного температурного поля вдоль трубы секции или даже повышения температуры с обоих сторон узлов соединения секций не более, чем на 5 - 10% по сравнению со значением температуры на трубе в средней части секции. Выравнивание температуры вдоль сборно-разборного трубопровода выполняют путем перераспределения шага электронагревателя на секции и достигают без увеличения потребляемой мощности. Для этого аналогично изменяют шаг навивки нагревателя на остальных секциях трубопровода, предварительно снимают тепло и гидроизоляцию, а затем устанавливают на место. Производят перекачку и регулирование температуры в заданном режиме.При этом разность температур между технологической температурой и трубой секции Л 1 и "6, не превышает 10 С, а поверхностью узла соединения з не превышает 50 С (28%). Это значит, что на узле соединения достигнут температурный напор, который предотвращает охлаждение материала в полости узлов соединения до консистентного или пластичного состояния при отсутствии течения и позволяет разогреть материал в трубопроводе до жидкотекущего состояния (выше 110 С) не более, чем за 2 ч даже после охлаждения трубопровода до температуры окружающей среды, например в случаен аварийного отключения электрическои энергииит.д,1588985 Составитель И. ПетоянРедактор М. Келемеш Техред А. Кравчук Корректор М. МаксимишинецЗаказ 2527 Тираж 416 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 ных датчиков, или определяют по результатам измерений, например цифровым термоэлектрическим термометром ТТЦ, Затем с учетом разности температур увеличивают плотность теплового потока возле узлов соединения на всех секциях трубопровода. Это достигают путем: уменьшения шага между начальными и конечными витками нагревателя при спиральном размещении его на трубе секций (описано выше), 7 меньшении площади поперечного сечения жилы электрического нагревателя возле узлов соединения секций при спиральном и продольном размещении электронагревателей, увеличения площади контакта теплоносителя с трубой секции возле узлов соединения секций при разогреве теплоносителем. Формула изобретенияСпособ попутного подогрева трубопровода для перекачки вязких и пластичных материалов, предусматривающий теплоизо ляцию и электрообогрев трубопровода с помощью нагревателей, а также контроль и регулирование температуры нагрева трубопровода, отличающийся тем, что, с целью выравнивания температурного поля по дли Оне секций сборно-разборного трубопровода в узлах соединения, определяют разности температур между заданной температурой перекачиваемого материала, поверхностью трубы секции и узла соединения последней и увеличивают плотность теплового потока 15 нагревателя возле узлов соединения секцийтрубопровода.