專利名稱：管道復合磁場防蠟降粘處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田地面管道的防蠟降粘裝置，特別是一種管道復 合磁場防蠟降粘處理裝置。
背景技術：
油氣田生產(chǎn)的原油都含有一定數(shù)量的石蠟、瀝青或膠質(zhì)等高分有 機化合物成分，這些成分在管道中不斷析出，阻礙有油流的流動。常 用加熱、投加化學藥劑等方法降低原油粘度，但加熱、投加化學藥方 法能耗較高。磁處理是一種節(jié)能環(huán)保的處理方式，在各油田均有使用。 我國油田常用的管道防蠟降粘磁化器大都是內(nèi)磁式磁化處理器，國外 也有部分外磁式磁化處理器，尚未見到混合使用的先例與報道，單一的內(nèi)(或外)磁場處理流體，作用方式單一、效果較差；由于常規(guī)的管 道磁化處理器為管段短節(jié)設計，要串接在管道中，需要截斷管線，施 工工作量較大、安裝復雜。中國專利授權公告號CN 2473449Y，提供了一種輸油管道磁降粘 器。在管道內(nèi)部有內(nèi)磁體，在管道外壁上有外磁環(huán)。通過內(nèi)磁體和外 磁環(huán)的磁力減緩管道的腐蝕、老化和結垢，能節(jié)約能源，降低成本， 不會造成任何環(huán)境污染。其磁場不能產(chǎn)生交變電磁場，使得管道內(nèi)防 蠟降粘的效果不明顯。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種管道復合磁場防蠟降粘處理裝置， 該管道復合磁場防蠟降粘處理裝置不僅實現(xiàn)內(nèi)磁處理與外磁處理相結合、永磁處理與高頻交變電磁場處理相結合，使管道內(nèi)部永磁的穩(wěn)定 磁場與管道外部的交變電磁場相互作用提高處理效果，而且不需要改 變原有的管道結構，具有安裝方便等特點。為了達到上述目的本實用新型是這樣來實現(xiàn)的管道復合磁場防蠟 降粘處理裝置，主要由安裝在管道內(nèi)部的磁芯與纏繞在管道外壁的推 磁高頻電纜繞線組成；其特征在于在兩個管道法蘭之間固定有懸掛 板，懸掛板中心有磁芯固定孔，固定孔周圍有原油通道孔。磁芯端部 螺紋固定頭穿過懸掛板固定孔，并用導流螺母把磁芯固定在懸掛板上， 磁芯中心線垂直掛板。在磁芯磁程對應的鋼制管道外壁上有絕緣皮電 線纏繞成的推磁高頻電纜繞線。所述的磁芯由磁芯本體、永久磁鐵、軟磁體、磁芯外套、導流體和 焊接在磁芯外套上的磁芯支撐組成；其特征在于磁芯本體一端有螺 紋固定頭，磁芯本體另一端為芯軸，芯軸端部與導流體連接。在磁芯 本體和導流體之間有磁芯外套。磁芯外套與芯軸之間形成環(huán)形空間。 在環(huán)形空間內(nèi)，有永久磁鐵和軟磁體，永久磁鐵通過軟磁體相間N極與N極或S極與S極成對排列。磁芯外套和磁芯本體為不銹鋼材料制成。所述的推磁高頻電纜繞線采用的是帶有絕緣皮的電纜，推磁高頻電纜繞線的線芯的面積在0. 5 5. 0平方毫米之間，推磁高頻電纜繞線的 匝數(shù)在5 60匝之間，推磁高頻電纜繞線纏繞后在鋼制管道外壁上的 寬度在50 1000毫米之間。永久磁鐵材料是釹鐵硼。軟磁體的材料是純鐵。在磁芯外套與磁芯本體芯軸之間的剩余空間內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂。 上述的管道復合磁場防蠟降粘處理裝置的推磁高頻電纜繞線的供電頻率為50Hz 5MHz，供電電壓3 36V。當流體通過管道復合磁場防蠟降粘處理裝置時，油氣田生產(chǎn)的原 油都含有一定的石蠟、瀝青或膠質(zhì)等高分有機化合物，隨著原始條件 的變化，流體中的高分子石蠟、瀝青或膠質(zhì)等物質(zhì)會以水、機械雜質(zhì) 或金屬氧化物等為核心形成固體混合蠟顆粒，這種顆粒中一般都含有 一定的極性物質(zhì)；而這種固體混合蠟顆粒形成后， 一般分散在流體中 或沉積在管壁上，分散在液體中的固體混合蠟顆粒會增大流體的粘度， 沉積在管壁上會增大流動的阻力。單獨的永久磁鐵(內(nèi)磁或外次)只 能對形成混合蠟顆粒產(chǎn)生定向的作用力或運動，因此防蠟降粘效果較 差；本實用新型的內(nèi)部磁芯與鋼管管壁形成了閉合磁路，磁力線次從 磁芯中的N極軟磁體徑向進入鋼管管壁，在鋼管管壁中集中，然后從 接近S極的管壁中穿出回到磁芯的S極軟磁鐵中，這種穩(wěn)定的徑向強 磁場是穩(wěn)定的高強度磁場；在鋼制管線的管壁外纏繞的推磁高頻電纜 繞線中的高頻電信號形成高頻交變磁場，這種交變磁場也會集中在鋼 制管道的關閉中，交變磁場在管壁中與磁芯在管壁中形成的穩(wěn)定磁場 矢量疊加，使穩(wěn)定的磁芯產(chǎn)生的永久磁場產(chǎn)生隨著高頻交變磁場的變 化而改變強度與方向，這種變化使管道中帶有極性物質(zhì)的蠟混合顆粒 "振動"，使顆粒的內(nèi)部產(chǎn)生疲勞"斷裂"，使形成的蠟混合顆粒"粉 碎"破壞而重新溶解，也阻止了石蠟、瀝青或膠質(zhì)等的聚合沉積，因 此降低了流體的粘度，提高了流動能力，達到了防蠟降粘的目的。本實用新型的有益效果是管道復合磁場防蠟降粘處理裝置不僅 不用破壞原有管道的結構安裝非常方便，且內(nèi)磁磁化與外磁磁化相結 合，穩(wěn)定磁場與高頻交變磁場相互作用，提高了處理效果。


圖l是本實用新型管道復合磁場防蠟降粘處理裝置結構示意圖;圖2是本實用新型磁芯的結構示意圖；圖中l(wèi)-導流螺母，2-懸掛板，3-管道法蘭，4-磁芯，5-推磁高 頻電纜繞線，6-磁芯支撐，7-管道，8-輸入接線柱、9-輸出接線柱， 10-螺紋固定頭，11-磁芯本體，12-磁芯外套，13-永久磁鐵，14-軟磁 體，15-導流體。
具體實施方式
以一個適用于管道7的外徑為89毫米的管道復合磁場防蠟降粘處 理裝置為例，結合附圖對本實用新型作進一步說明。實施例l:參閱圖l。管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，由安裝在 管道內(nèi)部的磁芯4與纏繞在管道外壁的推磁高頻電纜繞線5組成。管道7的外徑為89毫米，內(nèi)徑為75毫米。在兩個管道法蘭3之間固定有懸掛板2，懸掛板2為圓盤形，懸掛 板2中心有一個磁芯4固定孔，固定孔周圍有原油通道孔。磁芯4端 部螺紋固定頭10穿過懸掛板2固定孔，并用導流螺母1把磁芯4固定 在懸掛板2上，磁芯4中心線垂直掛板2。導流螺母1的端部為流線型。 在磁芯4磁程對應的鋼制管道7外壁上有絕緣皮電線纏繞成的推磁高 頻電纜繞線5。安裝前把磁芯4上的磁芯螺紋固定頭10穿過懸掛板2，用導流螺 母1把磁芯4和懸掛板2連接在一起；卸開管道法蘭3把磁芯總成置 入管道內(nèi)；上緊法蘭3，磁芯安裝完畢。把磁芯4的磁程對應的鋼制管 道外壁上根據(jù)管道的直徑、流量與流體參數(shù)，計算推磁高頻電纜繞線 的直徑與匝數(shù)，直接把帶有絕緣皮的電線纏繞成推磁高頻電纜繞線， 即高頻線圈，就完成了外部的推磁高頻電纜繞線5的繞制。推磁高頻電纜繞線5采用的是絕緣皮電線，推磁高頻電纜繞線5的 線芯的面積是2.0平方毫米，推磁高頻電纜繞線5的匝數(shù)是30匝，推磁高頻電纜繞線5纏繞后在鋼制管道7外壁上的寬度是320毫米。推 磁高頻電纜繞線5每匝之間的距離大約為10毫米。把推磁高頻電纜繞線5的輸入接線柱8、輸出接線柱9與驅(qū)動電路 連接。驅(qū)動電路是一個能為推磁高頻電纜繞線5提供高頻震蕩驅(qū)動電 源裝置。這樣不需要截斷原有管道，安裝非常方便。本技術領域普通 技術人員能完成驅(qū)動電路，不詳細敘述。參閱圖2。所述的磁芯4由磁芯本體11、永久磁鐵13、軟磁體14、 磁芯外套12、導流體15和焊接在磁芯外套上的磁芯支撐6組成；磁芯 本體ll一端有螺紋固定頭10，磁芯本體11另一端是芯軸。芯軸的直 徑為6毫米，芯軸的長度為480毫米。芯軸端部與導流體15連接。在 磁芯本體11和導流體15之間采用螺紋固定有一個磁芯外套12。磁芯 外套12為圓筒狀，內(nèi)徑為32毫米，外徑為38毫米。磁芯外套12與 芯軸之間形成環(huán)形空間。在環(huán)形空間內(nèi)并在芯軸上有12塊塊環(huán)形的永 久磁鐵13和13塊軟磁體14，永久磁鐵13與軟磁體14相間N極與N 極或S極與S極成對排列。永久磁鐵13的外徑32毫米，寬度30毫米。 塊軟磁體14的外徑32毫米，寬度5毫米。磁芯外套12和磁芯本體11 為不銹鋼材料制成。永久磁鐵13材料是釹鐵硼。軟磁體14的材料是 純鐵。在磁芯外套12與磁芯本體11芯軸之間的剩余空間內(nèi)填充有環(huán) 氧樹脂。在導流體15的外壁上焊接有一個磁芯支撐6，磁芯支撐6的 外徑與管道7的內(nèi)徑相同。磁芯4由帶有連接螺紋的磁芯本體11、永久磁鐵13、軟磁體14、 磁芯外套12和焊接在磁芯外套上的磁芯支撐6組成。磁芯支撐6與懸 掛板2把磁芯4固定在鋼質(zhì)管道7的中心，磁芯4的永久磁鐵13通過 軟磁體14相間N極與N極或S極與S極成對排列，磁場在通過軟磁體 14中集中穿過磁芯外套12與鋼制管道7間形成300 400mT的高強度 的徑向磁場。為保證磁芯的耐壓能力，防止液體對永久磁鐵13的腐蝕，在磁芯4的內(nèi)部剩余空間內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂。圖1中的推磁高頻電纜繞線5環(huán)繞在鋼質(zhì)管道7上，通過電磁線 圈輸入接線柱8、輸出接線柱9給推磁高頻電纜繞線5的提供 8000Hz/24V的驅(qū)動電源，推磁高頻電纜繞線5產(chǎn)生與管道7軸向平行 的交變高頻磁場，形成了外磁式高頻交變磁場，通過鋼質(zhì)管道7的耦 合作用對內(nèi)部穩(wěn)定的徑向永久磁場產(chǎn)生"搖擺震動"作用，近而對管 道的流體中的高分子石蠟、瀝青或膠質(zhì)等產(chǎn)生磁化作用，在復合磁場 的作用下，分子"擺動"重整，使這些大分子形成的"締合體"破壞 溶解，阻止了石蠟、瀝青或膠質(zhì)等的聚合沉積，降低了流體的粘度， 提高了流動能力，達到了防蠟降粘的目的。
權利要求1、一種管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，主要由安裝在管道內(nèi)部的磁芯(4)與纏繞在管道外壁的推磁高頻電纜繞線(5)組成；其特征在于在兩個管道法蘭(3)之間固定有懸掛板(2)，懸掛板(2)中心有磁芯(4)固定孔，固定孔周圍有原油通道孔，磁芯(4)端部螺紋固定頭(10)穿過懸掛板(2)固定孔，并用導流螺母(1)把磁芯(4)固定在懸掛板(2)上，磁芯(4)中心線垂直掛板(2)，在磁芯(4)有效磁程對應的鋼制管道(7)外壁上有絕緣皮電線纏繞成的推磁高頻電纜繞線(5)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，其特征 在于磁芯(4)由磁芯本體(11)、永久磁鐵(13)、軟磁體(14)、磁芯外 套(12)、導流體(15)和焊接在磁芯外套上的磁芯支撐(6)組成；其特征在于磁芯本體(ll) 一端有螺紋固定頭(IO)，磁芯本體(ll)另一端為芯軸，芯軸端部與導流體(15)連接，在磁芯本體(ll)和導流體(15) 之間有磁芯外套(12)，磁芯外套(12)與芯軸之間形成環(huán)形空間，在環(huán) 形空間內(nèi)，有永久磁鐵(13)和軟磁體(14)，永久磁鐵(13)通過軟磁體 (14)相間N極與N極或S極與S極成對排列，磁芯外套(12)和磁芯本 體(ll)為不銹鋼材料制成。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，其 特征在于所述的推磁高頻電纜繞線(5)采用的是帶有絕緣皮的電纜， 推磁高頻電纜繞線(5)的線芯面積在0.5 5.0平方毫米之間，推磁高 頻電纜繞線(5)的匝數(shù)在5 60匝之間，推磁高頻電纜繞線(5)纏繞后 在鋼制管道(7)外壁上的寬度在50 1000毫米之間。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，其特 征在于在導流體(15)的外壁上焊接有一個磁芯支撐(6)，磁芯支撐(6) 的外徑與管道(7)的內(nèi)徑相同。
5、 根據(jù)權利要求1或2所述的管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，其特征在于永久磁鐵(13)材料是釹鐵硼。
6、 根據(jù)權利要求1或2所述的管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，其特征在于軟磁體(14)的材料是純鐵。
7、 根據(jù)權利要求1或2所述的管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，其特征在于在磁芯外套(12)與磁芯本體(11)芯軸之間的剩余空間內(nèi)填充有環(huán)氧樹脂。
專利摘要管道復合磁場防蠟降粘處理裝置，應用于原油輸送管道清蠟。特征是在管道法蘭之間固定有懸掛板，懸掛板中心有磁芯固定孔，固定孔周圍有原油通道孔，磁芯端部螺紋固定頭穿過懸掛板固定孔，并用導流螺母把磁芯固定在懸掛板上，磁芯中心線垂直掛板，在磁芯有效磁程對應的鋼制管道外部有絕緣皮電線纏繞成的推磁高頻電纜繞線。效果是通過推磁高頻電纜繞線產(chǎn)生的軸向交變磁場，高頻的軸向磁場與徑向磁場相互作用，使磁場高頻擺動，擺動的磁場帶動介質(zhì)分子“擺動”與重整，使大分子形成的“締合體”破壞溶解，并阻止進一步聚合沉積，降低流體粘度，提高流動能力，達到了防蠟降粘的目的。
文檔編號F17D1/16GK201218423SQ200820108509
公開日2009年4月8日 申請日期2008年6月11日 優(yōu)先權日2008年6月11日
發(fā)明者何傳海, 武 劉, 夏明星, 孫廣森, 張尚錕, 晁宏洲, 洪玉娟, 釗 王, 王海英, 艾國生, 征 袁, 趙建彬 申請人:中國石油天然氣股份有限公司