САМОРЕГУЛИРУЕМЫЙ КАБЕЛЬ ДЛЯ ВЫКИДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Полезная модель относится к саморегулируемым кабелям и может быть использована в качестве трубопроводов для транспортировки жидких и/или газообразных сред, преимущественно, в районах с суровыми климатическими условиями.
Для предотвращения замерзания транспортируемого продукта в холодное время года необходимо обогревать трубопроводы. Для трубопроводов наибольшее распространение получил подогрев с помощью электроэнергии [1]. В зависимости от длины трубопровода применяются различные системы электроподогрева (СЭП). Такие системы не подвержены коррозии, не боятся разморозки и могут запитываться от общей системы электроснабжения [2]. Нагревательными элементами служат нагревательные кабели и ленты различных типов: резистивные и саморегулирующиеся кабели. Применяемый в саморегулирующих кабелях полимерный сплав обладает положительным температурным коэффициентом электрического сопротивления, т.е. мощность подогрева значительно зависит от температуры полимерного сплава. [3]
Из предшествующего уровня техники известна труба для транспортировки нефти [4], включающая рабочую трубу, внешнюю оболочку, теплоизоляционный слой и нагревательный элемент.
Также известен трубопровод с электроподогревом [5], содержащий теплоизоляционный слой и электронагреватели.
Наиболее близким к данной полезной модели является саморегулируемый кабель, характеризующийся положительным коэффициентом электрического сопротивления (ТКС) [3], содержащий электрические проводники разделенные полимерным сплавом с положительным коэффициентом сопротивления.
Недостатком этого изобретения является невозможность равномерного прогрева внутритрубного пространства, заполненного каким-либо агентом.
Техническая задача предлагаемой полезной модели направлена на равномерный прогрев внутритрубного пространства, заполненного каким-либо агентом.
Решение технической задачи достигается за счет того, что имеются два продольных электрических проводника, разделенных полимерным сплавом с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Новым является то, что полимерный сплав равномерно распределен по внутреннему цилиндрическому слою трубы, а электрические проводники размещены внутри упомянутого слоя диаметрально противоположно.
На фиг. 1 показана продольная проекция конструкции саморегулируемого кабеля. На фиг. 2 показано поперечное сечение саморегулируемого кабеля.
Саморегулируемый кабель состоит из рабочей трубы 1 (гибкой полимерной, например, из полиэтилена низкого давления), поверх которой расположен слой полимерного сплава 2, внутри которого продольно расположены два симметричных диаметрально противоположных электрических проводника 3 и 4. Слой полимерного сплава 2 покрыт экранирующим слоем 5. Поверх экранирующего слоя 5 уложен теплоизоляционный слой 6 (например, из вспененного полиэтилена), на поверхности которого выполнена внешняя оболочка 7 (изготовленная, например, из полиэтилена низкого давления).
Данное устройство работает следующим образом. При подаче электрического напряжения на электрические проводники 3, 4 по ним начинает течь электрический ток. Слой полимерного сплава 2 является проводником электрического тока, поэтому по всей длине саморегулируемого кабеля появляются токи между электрическими проводниками 3, 4 через слой полимерного сплава 2. При протекании электрического тока полимерный сплав нагревается, при этом растет электрическое сопротивление полимерного сплава. На различных участках саморегулируемого кабеля мощность нагрева может различаться в зависимости от температуры полимерного сплава. Таким образом, достигается саморегулирование мощности нагрева. В результате равномерного распределения слоя полимерного сплава вокруг внутритрубного пространства, а также за счет симметричного диаметрально противоположного расположения проводников достигается равномерное выделение тепловой мощности вокруг внутритрубного пространства и равномерное поступление количества теплоты внутрь упомянутого пространства также за счет равномерно распределенного теплового сопротивления на пути теплового потока от слоя полимерного сплава к внутри трубному пространству.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является равномерный прогрев внутритрубного пространства, заполненного каким-либо жидким и/или газообразным агентом.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Трубопроводный транспорт нефти и газа: Учеб. для вузов / Р.А. Алиев, В.Д. Белоусов, А.Г. Немудров и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1988. - 368 с.: ил.
2. Н.Н. Хренков. Кабельный обогрев сверхдлинных трубопроводов: выбор экономичной схемы // Территория нефтегаз. 2007, №6, стр. 94-95
3. Саморегулируемый кабель, характеризующийся положительной ТКС и генерирующий различную электрическую мощность, соединитель для такого кабеля, устройство, содержащее такие кабель и соединитель, и применение указанного устройства. Патент на изобретение RU 2 450 494 С2, H05B 3/56 / Авторы: Поль Берт Филипп (FR), Лагрев Кристиан (FR), Плет Фредерик (FR) / Дата публикации заявки 27.10.2011. / Опубликовано 10.05.2012
4. Труба для транспортировки нефти. Патент на изобретение RU 2 453 758 С2, F16L 9/00 / Авторы: Селиванов Николай Павлович (RU), Селиванов Вадим Николаевич (RU) / Дата подачи заявки 19.05.2009, опубликован 27.11.2010
5. Трубопровод с электроподогревом и способ его изготовления. Патент на изобретение RU 2 285 188 C2, F16L 53/00 / Авторы: Офицерьян Армен Робертович (RU), Чехии Андрей Фотиевич (RU), Офицерьян Роберт Вардгесович (RU) / Дата публикации заявки 20.10.2005. / Опубликовано 10.10.2006