原油加熱器

原油加熱器是指在輸油管上套有密閉的外殼，外殼的一段管道上設有加熱體，該加熱體用固定卡固定在外殼表面上，所述外殼的外表面上包覆有保溫層的新型儀器。作用於管道加熱，其特點是傳熱速度快、均溫性好。

基本介紹

• 中文名：原油加熱器
• 作用：管道加熱
• 特點：傳熱速度快、均溫性好
• 出油量：60T/t

儀器介紹

本實用新型具有的特點，避免了在輸送過程中熱損失大而導致油品凝固難以輸送的問題。

分類

• 原油局部快速加熱器
  

工作原理：

1、將“渦流熱膜換熱器”沿儲罐徑向伸入油罐底部，熱媒介質（蒸汽）走管程，油品從殼程內德管間流動，殼體吸油口直接連通罐內介質。

2、在換熱器的蒸汽入口設溫控閥，通過感溫探頭對油品出口的溫度的檢測來控制換熱器的蒸汽入口蒸汽進量，從而確保油品溫度的恆定。

換熱器採用高效換熱元件——渦流熱膜管，保持油品在管間合理流動，熱效率是普通換熱器的3-5倍，其強化傳熱機理是：油品流體在內外表面流動時設計成紊流流動，產生強烈的震盪和沖刷作用，流動的方向不斷改變，是緊貼管壁表面的高溫油品流體不斷更換，隔熱層變薄以至破壞，金屬表面熱量傳遞加快，流體微觀渦流加強，使油品流體內部熱擴散強化。不會使貼近管壁表面的流體產生局部高溫過熱，因此可使油品既得到適當，充分的加熱又無結焦分解的可能。既傳熱量好，又不會阻力很大。

加熱特點：

1、加熱速度快，傳熱效率高，不易結垢。

2、可對油品定量加熱，需要多少加熱多少。

3、油品不會出現局部高溫、炭化，保證了油品質量及加熱器傳熱效率。

4、油罐內出油口溫度最高，保證了倒出油品流動性。

5、避免了反覆對罐內油品進行加熱，保證了油品色度、降低了油品處理的成本。

6、使用壽命長，耐腐蝕、耐高溫、耐高壓、防結垢功能，極大的提高了換熱器整體性能。

7、工藝結構設計先進，保證了油品順利流出及較好的“抽罐底”作用。

8、可實現自動化控制，可根據油品的進出溫度及倒油流量控制蒸汽進給量。

9、結構緊湊，安裝與維修方便，不會因為加熱器的安裝而影響罐體的安全。與U型管換熱器比較，在同等換熱面積情形下：渦流熱膜換熱器的外型尺寸，僅為U型管換熱器外形尺寸的二分之一左右。

10、相對於電加熱方式，更安全，加熱更溫和，對油品品質影響更小。

據介紹，此新型油罐加熱技術已經獲得多項國家專利，已經在中石油多個油氣儲運單位得到套用。

新型加熱技術與傳統列管式油罐加熱的對比：

加熱方式	熱媒	出油量	升溫溫度	加熱時間	冷凝水溫度	蒸汽耗量
列管式換熱器	0.8Mpa飽和蒸汽	60T/t	30℃-60℃	14小時30分	100℃	14.6噸
油罐局部快速加熱器	0.8Mpa飽和蒸汽	60T/t	30℃-60℃	1小時30分	55℃	1.96噸

註：數據來自中國石化潤滑油實測對比表

• 原油分段式加熱器
  

分段式加熱器是用15~50mm直徑的無縫鋼管焊接而成，為便於安裝、拆卸和修理，加熱器由若干個分段構建組成，每一分段由2~4根平行的管子構成，與兩根匯管連線而成，幾個分段構件以並聯—串聯方式連成一組，根據油罐的大小，通過工藝計算，確定罐內加熱器的分組數。為便於冷凝水的排除，進出口之間要形成一定的坡度。分段式加熱器長度不大，摩阻小，可採用較低壓力的蒸汽。但分段之間的連線處是容易泄漏的部位。

• 原油蛇管式加熱器
  

蛇管式加熱器是一種用很長的管子彎曲而成的管式加熱器，常用15~50mm直徑的無縫鋼管焊接而成，只是為了安裝和維修需要設定少量的法蘭連線。蛇管在油罐下部均勻分布，可提高油品的加熱效果。由於管道較長，壓力大，對蒸汽壓力的要求高。有時為了降低壓降，也可將蛇管分成平行的幾組，並連使用。

蛇管式加熱器安裝完畢後，需經兩次試壓，第一次用1Mpa壓力進行水壓試驗；第二次用蒸汽試壓，試驗壓力即蒸汽的工作壓力。如試壓過程中發現泄漏，就要進行補焊，然後再次進行試壓。對於安裝在潤滑油罐內的加熱器，試壓要特別仔細，以防加熱器滲漏而使水分混入潤滑油中。

國外相關裝置

管道輸送原油是當前普遍採用的輸油方式，也是運行費用較低，最為經濟有效的輸送方式。輸油管道的結蠟現象除了受溫度這個重要因素影響之外，管壁溫差、原油成分、流速、管道表面特性及管道壓力等因素，原油中的蠟、瀝青質及膠質會沉積在管壁上，使原有的輸送阻力增大。其中管道內壁的表面自由能對蠟的粘附起著絕對重要的作用。蠟晶在吸附力作用下，粘附在管道內壁，並不斷沉積，這種吸附力的大小取決於蠟晶與管壁之間的表面潤濕性。輸油管道內壁結蠟現象是導致管道輸送能力降低的主要原因，嚴重時甚至會造成凝管 事故，給管道輸送造成很大的安全隱患。

AOT加強石油運輸系統是利用雙向電泳技術使通過該系統裝置的原油降低粘度，提高輸送效率，無需依賴加熱來降低原油輸送粘度，可以使管道輸送原油不用加熱的方法實現降低粘度，達到常溫下實現管道輸送的目的。該系統是通過雙電場的作用使原來混溶於原油中的石蠟和瀝青轉變成細小的顆粒狀膠體懸浮於原油中，從而降低了原油的巨觀粘度，達到常溫可管道輸送的目的。

原油加熱

AOT加強石油運輸系統：使用超低安培數電浴激活原油含的石蠟或瀝青顆粒物聚合，降低原油的粘度，迅速和方便輸送原油。根據輸油管道的直徑，流速，壓力，每30~100 英里安裝1個AOT加強石油運輸系統。

AOT特點：在保持原油溫度、化學成分不變的前提下，通過降低原油粘度，減少原油和輸油管道之間的流體阻力，降低沿程摩擦損耗，從而提高輸送效率。

AOT優勢：增加石油管道輸送量，降低功耗，減少熱依賴，減少對化學添加劑依賴，增加管道完整性，預防輸送原油瓶頸。

工作原理：

1. 未處理的石蠟分子在流體中方向是隨機的，會在流體和石蠟分子間產生阻力。

2. 雙向電泳包括在分子/顆粒物質表面以及周圍介質的偶極矩，這些偶極矩能提供淨庫侖力，將分子/顆粒物質拉到一起，促進團聚。

3. 一旦分子被拉的足夠近，范德華力維持他們的團聚狀態。但是，熵力最終會使團聚的粒子散開，最終回到最初的未團聚狀態。流體可以再次被處理，回到想要的團聚狀態。