管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型有關(guān)于一種實驗裝置，尤其有關(guān)于一種研究石油管輸條件下蠟沉積的 管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 含蠟原油是一種復雜的混合體系，它主要由蠟、膠質(zhì)、芳香控、漸青和輕控組分組 成。當溫度較高時，原油中的蠟組分處于溶解狀態(tài)，原油呈現(xiàn)牛頓流體流變性質(zhì)，隨著溫度 的降低，蠟組分逐漸結(jié)晶并析出，原油粘度隨之增大，并且具有非牛頓流體的特性。當蠟晶 析出的量達到2%~3%時，便可形成Ξ維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將液態(tài)的原油包裹在其中，阻礙其流 動，導致原油整體失去流動性。
[0003] 在較低環(huán)境溫度下管輸含蠟原油時，原油中的蠟會沉積在低溫的管壁上形成沉積 物。大部分的原油中都溶解有一定的蠟，運些蠟都處在平衡狀態(tài)不會析出。但是當壓力和溫 度條件改變的時候，蠟就很有可能析出，并沉積在管壁上。溫度是影響蠟沉積最重要的因 素，高分子石蠟的溶解度隨著溫度的降低而降低，最終導致析出。W上的蠟沉積過程給管道 輸送含蠟原油帶來了一系列問題：管路的有效內(nèi)徑減少，輸送壓力增大，管道輸送能力降 低，清管頻率增加，甚至造成蠟堵事故。而且管輸含蠟原油在較低出站油溫和低輸量運行情 況下，容易出現(xiàn)流型和流態(tài)的變化，運會影響管道的壓降，增加管道的運行成本。所W說蠟 沉積問題是影響管道安全、經(jīng)濟、高效運行的一個重要問題。因此，開展蠟沉積的研究對節(jié) 約管道運行費用，確保管道安全輸送有著顯著的現(xiàn)實意義。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型的目的是提供一種管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置，其能測定在模 擬管輸條件下的原油及油水混合物的蠟沉積規(guī)律，對于管道安全、經(jīng)濟運行具有重要的意 義。
[0005] 本實用新型的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] 本實用新型提供一種管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置，所述管輸條件下蠟沉積 定量化實驗裝置包括：
[0007] 儲油罐，其外側(cè)套設(shè)有水套夾層，所述水套夾層與第一控溫器相連；
[000引蠟沉積主體，其具有上槽體和下槽體，所述上槽體具有上水流腔，所述上水流腔與 第二控溫器相連，所述下槽體為上端開口的槽體，所述上槽體密封連接在所述下槽體的開 口處，所述下槽體內(nèi)設(shè)有隔板，所述隔板上方的所述下槽體為實驗腔，所述隔板下方的所述 下槽體為下水流腔，所述下水流腔與第Ξ控溫器相連，所述實驗腔的入口端和所述實驗腔 的出口端分別與所述儲油罐相連通；
[0009] 累，其連接在所述實驗腔的入口端與所述儲油罐之間。
[0010] 在優(yōu)選的實施方式中，所述蠟沉積主體的實驗腔的入口端與所述累之間連接有質(zhì) 量流量計。
[0011] 在優(yōu)選的實施方式中，所述蠟沉積主體的實驗腔的入口端與所述累之間還連接有 校準管路，所述校準管路與所述質(zhì)量流量計并聯(lián)設(shè)置。
[0012] 在優(yōu)選的實施方式中，所述儲油罐內(nèi)設(shè)有攬拌器。
[0013] 在優(yōu)選的實施方式中，所述累為蠕動累。
[0014] 在優(yōu)選的實施方式中，所述管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置還包括空氣壓縮機 和實驗環(huán)管，所述累、所述蠟沉積主體及所述儲油罐分別連接在所述實驗環(huán)管上，所述空氣 壓縮機與所述實驗環(huán)管相連。
[0015] 在優(yōu)選的實施方式中，所述上槽體與所述下槽體之間密封夾設(shè)有密封墊。
[0016] 本實用新型的管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置的特點及優(yōu)點是:本實用新型可 實現(xiàn)管輸條件下的蠟沉積動態(tài)模擬，W測試不同性質(zhì)的油品在不同油溫、不同實驗腔下壁 面溫度、不同溫度區(qū)間、不同流量及不同沉積時間條件下的蠟沉積規(guī)律，W得到實驗油品在 不同沉積位置的蠟沉積量及沉積物性質(zhì)。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需 要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實 施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù)運些附圖 獲得其他的附圖。
[0018] 圖1為本實用新型的管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2為本實用新型的管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置的蠟沉積主體的主視剖視 示意圖。
[0020] 圖3為本實用新型的管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置的蠟沉積主體的側(cè)視剖視 示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022] 如圖1所示，本實用新型提供一種管輸條件下蠟沉積定量化實驗裝置，其包括儲油 罐1、蠟沉積主體2和累3,其中：儲油罐1的外側(cè)套設(shè)有水套夾層，所述水套夾層與一第一控 溫器11相連;蠟沉積主體2具有上槽體21和下槽體22,所述上槽體21具有上水流腔211，所述 上水流腔211與一第二控溫器23相連，所述下槽體22為上端開口的槽體，所述上槽體21密封 連接在所述下槽體22的開口處，所述下槽體22內(nèi)設(shè)有隔板221，所述隔板221上方的所述下 槽體為實驗腔222,所述隔板221下方的所述下槽體為下水流腔223,所述下水流腔223與一 第Ξ控溫器24相連，所述實驗腔222的入口端2221和所述實驗腔222的出口端2222分別與所 述儲油罐1相連通;累3連接在所述實驗腔222的入口端2221與所述儲油罐1之間。
[0023] 具體是，儲油罐1內(nèi)盛裝有實驗所需的油品，在本實施例中，儲油罐1的容量為20L。 在本實用新型中，儲油罐1內(nèi)設(shè)有攬拌器(圖中未示出），通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速可控制攬拌器的 攬拌獎轉(zhuǎn)速，在實驗過程中該攬拌器可對儲油罐1內(nèi)的油品進行攬拌，保證儲油罐1內(nèi)的油 品均勻，避免長時間的蠟沉積實驗導致的蠟耗損效應(yīng);進一步的，該儲油罐1的外部套設(shè)有 水套夾層（圖中未示出），該水套夾層與第一控溫器11連接，該第一控溫器11為可控溫循環(huán) 水浴，其與儲油罐1外部的水套夾層通過軟管連接，實現(xiàn)對儲油罐1中的油品的溫度控制，保 持儲油罐1內(nèi)的油品溫度為實驗所需油溫。
[0024] 蠟沉積主體2為本實驗裝置的核屯、部分，如圖2和圖3所示，在本實施例中，蠟沉積 主體2的長度L為1.5m，其寬度D為44mm，其高度Η為60mm。該蠟沉積主體袖上槽體21和下槽 體22組成，上槽體21和下槽體22可拆卸地連接在一起，在本實用新型中，上槽體21與下槽體 22之間密封夾設(shè)有密封墊25,二者之間通過螺釘連接在一起，W保證該蠟沉積主體2有足夠 的耐壓性。在本實施例中，該密封墊25為聚氯乙締。〇17￥；[]171油1〇1'1(16，？￥〇密封墊。
[0025] 該上槽體21大體呈長方體形，其具有上水流腔211，下槽體22為上端開口的長方體 形槽體，其內(nèi)設(shè)有一隔板221，該隔板221將下槽體22的內(nèi)腔分隔為實驗腔222和下水流腔 223,實驗腔222和下水流腔223上下水平設(shè)置且互不連通。本實用新型將下槽體22設(shè)計為上 端開口的槽體，在實驗結(jié)束后可實現(xiàn)對實驗腔222內(nèi)不同位置處的蠟沉積物的厚度進行測 量，并可取出實驗腔222內(nèi)不同沉積位置處的蠟沉積物進行性質(zhì)分析，簡單靈活，彌補了傳 統(tǒng)環(huán)道只能測量蠟沉積物平均厚度和不能區(qū)分蠟沉積物沉積位置的不足。在本實用新型的 具體實施例中，上槽體21和下槽體22的長度L分別為1.5m，上槽體21的寬度D1和下槽體22的 寬度D2分別為40mm，上槽體21的高度化為15mm，下槽體22的高度肥為35mm。
[0026] 該下槽體22的實驗腔222為油品流動與蠟沉積的場所，其兩端通過一實驗環(huán)管4與 儲油罐1連接;上槽體21的上水流腔211通過軟管與第二控溫器23相連，下槽體22的下水流 腔223通過軟管與第Ξ控溫器24連接，上槽體21的上水流腔211和下槽體22的下水流腔223 內(nèi)分別通有可控溫的循環(huán)水。在本實用新型中，該第二控溫器23為可控溫循環(huán)水浴，其可控 制上水流腔211內(nèi)循環(huán)水的溫度，W對實驗腔222的上壁面的溫度進行控制，保證實驗腔222 的上壁面溫度始終與實驗環(huán)管4中的油品溫度保持一致。該第Ξ控溫器24為可控溫循環(huán)水 浴，其可控制下水流腔223內(nèi)循環(huán)水的溫度，W對實驗腔222的下壁面的溫度進行控制，保證 實驗腔222的下壁面溫度維持在需要的實驗溫度，該實驗溫度始終低于實驗環(huán)管4中的油品 溫度，且低于該油品的析蠟點溫度并高于該油品的凝點溫度。由于蠟沉積主體2的實驗腔 222的上壁面與下壁面之間存在溫度梯度，可使油品在流動條件下在實驗腔222的下壁面產(chǎn) 生蠟沉積。
[0027] 累3連接在實驗環(huán)管4上，其位于儲油罐1的出油口與蠟沉積主體2的入口端2221之 間，其用于將儲油罐1內(nèi)的油品累入蠟沉積主體2的實驗腔222內(nèi)，同時將自實驗腔222流出 的油品回流至儲油罐1內(nèi)。通過調(diào)節(jié)累3的電機轉(zhuǎn)速可調(diào)節(jié)油品循環(huán)的流量，可有效減小過 累剪切對油品，尤其是改性原油的破壞。在本實用新型中，該累3為蠕動累。
[00%]在本實用新型的一實施例中，該蠟沉積主體2的實驗腔222的入口端2221與累3之 間連接有質(zhì)量流量計5。在本實用新型中，該質(zhì)量流量計5的量程為Okg/h~600kg/h，其精度 為0.2 5級。該質(zhì)量流量計5用于測量油品在實驗環(huán)管4內(nèi)的質(zhì)量流量。
[0029]進一步的，該蠟沉積主體2的實驗腔222的入口端2221與累3之間還連接有校準管 路51，該校準管路51與質(zhì)量流量計5并聯(lián)設(shè)置。在實驗開始前，通過關(guān)閉質(zhì)量流量計5兩端的 閥口52,使實驗環(huán)管4中的油品經(jīng)校準管路51流入蠟沉積主體2內(nèi)，此時通過對質(zhì)量流量計5 進行調(diào)零處理后，再關(guān)閉校準管路51上閥口 511，使實驗環(huán)管4內(nèi)的油品通過質(zhì)量流量計5流 入蠟沉積主體2內(nèi)，W達到精確測量油品在實驗環(huán)管4內(nèi)的質(zhì)量流量的目的。
[0030] 在本實用新型中，連接有儲油罐