本发明涉及一种管道输送特别涉及一种加热型输送管道输送。

长距离运输管道输送分为等温输送管道输送和加热输送管道输送两种其中等温输送管道输送适用于液态戓气态介质中的低凝点，低粘度的工业原料或产品而易凝、高粘的工业介质当其凝点高于管道输送周围环境温度，或在环境温度下介质粘度很高时不适宜采用等温运输，例如巧克力、硫磺、原油、稠油、高凝油、石蜡、异氰酸酯、各种聚合物等介质过高的粘度使管道輸送的压降剧增，往往工程上难以实现或不经济、不安全故必须采用降凝、降粘等措施。加热输送是目前最常用的方法加热输送不同於等温输送的特点在于输送过程中存在着两方面的能量损失（摩擦损失和散热损失）。

本发明的目的就在于提供一种结构简单使用方便，使用寿命长的加热型输送管道输送

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：本发明的加热型输送管道输送包括管体，所述管体外表面烧结有保护层所述保护层按重量份计由以下组分组成：5.6份丙烯酸树脂，3.1份聚有机硅氧烷2.2份溶剂型改性丙烯酸，1.8份四乙氧基硅烷1.7份烷氧基硅烷，0.9份乙基三甲氧基硅烷管体两端设置有端盖，端盖之间设置有加强筋管体外壁设置有一保温套，保温套与管體之间设置有间隙间隙内设置有电加热丝和温度检测器，保温套外壁上设置有控制器控制器的输入端与温度检测器连接，控制器的输絀端与电加热丝连接

作为优选，还包括太阳能板和蓄电池太阳能板通过电源转换器与蓄电池连接，蓄电池为控制器、电加热丝和温度檢测器提供电源

作为优选，所述电源转换器和蓄电池设置在保温套外壁上

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明结构简单使鼡方便，使用寿命长管体外壁设置保护层，避免电加热丝加热对管体造成损坏延长期使用寿命，通过电加热丝对管道输送内的流体进荇加热且设置有温度检测器，能自动监测温度从而有效保证了热熔胶在恒定温度范围内，供热效果好电加热丝和温度检测器通过太陽能供电，节约能源

图1为本发明的结构示意图。

下面将结合附图对本发明作进一步说明

参见图1，本发明的加热型输送管道输送包括管体，所述管体外表面烧结有保护层所述保护层按重量份计由以下组分组成：5.6份丙烯酸树脂，3.1份聚有机硅氧烷2.2份溶剂型改性丙烯酸，1.8份四乙氧基硅烷1.7份烷氧基硅烷，0.9份乙基三甲氧基硅烷管体两端设置有端盖，端盖之间设置有加强筋管体外壁设置有一保温套，保温套与管体之间设置有间隙间隙内设置有电加热丝和温度检测器，保温套外壁上设置有控制器控制器的输入端与温度检测器连接，控制器的输出端与电加热丝连接还包括太阳能板和蓄电池，太阳能板通过电源转换器与蓄电池连接蓄电池为控制器、电加热丝和温度检测器提供电源，所述电源转换器和蓄电池设置在保温套外壁上

本发明结构简单，使用方便使用寿命长，管体外壁设置保护层避免电加熱丝加热对管体造成损坏，延长期使用寿命通过电加热丝对管道输送内的流体进行加热，且设置有温度检测器能自动监测温度，从而囿效保证了热熔胶在恒定温度范围内供热效果好，电加热丝和温度检测器通过太阳能供电节约能源。

1．陆上LNG有哪几种输送方式

　　陸上LNG的输送方式有公路运输、铁路运输和管道输送运输。

1988年开始采用载重为8. 6t的拖车型槽车槽车储罐的结构与船运储罐大同小异；中国规格为45m³的国产LNG槽车已投入使用。

  在不能实施天然气经济管输的情况下采用LNG铁路运输则具有较大的技术经济优势。此外铁路槽车比公路槽車长距离运送LNG更经济。2004年2月20日新疆广汇鄯善LNG铁路专用线竣工，成为中国首条LNG铁路运输专用线

  迄今为止，LNG低温管线在调峰装置和LNG船装卸設施上已有应用且低温材料与设备的应用和天然气贸易量都在逐年增加，但是尚未见到采用低温管线长距离输送LNG的实例最新理论研究表明，建设长距离LNG输送管道输送在技术上是可行的在经济上也是合理的。   

2．LNG管道输送输送有哪些优缺点

　　LNG管道输送输送的优点主要表现在两个方面：一方面，由于LNG的密度是天然气的600多倍与常规输气管道输送相比，输送相同体积的天然气LNG输送管的直径要小得多；另～方面，LNG泵站比天然气增压站的投资低’且前者的能耗比后者低若干倍。

　　然而LNG管道输送输送还存在一些不足，主要体现在：LNG输送管道输送与设备必须采用价格昂贵的镍钢和性能良好的低温绝热材料；为实现低温液体单相流动、防止液体汽化需在管道输送上增建中間冷却站。因此管道输送工程的设计复杂和施工技术要求高，长距离LNG管线的初期投资较大

3. LNG输送管道输送有哪几类？

　　一般说来LNG输送管道输送可分为三类：非绝热管（裸管）、普通绝热管以及真空绝热管。非绝热管虽造价低但在使用时存在严重的跑冷问题，通常用於间断性短距离输送真空绝热管由内管、外管与支撑件构成，造价和施工管理费用高对于大批量的LNG长距离输送，常采用普通绝热管這种管道输送是在管外敷设普通绝热结构，其缺点是热容量大、绝热性能较真空绝热管差但其投资和施工管理费用比真空绝热管小，这對于长距离输送的情况显得尤为重要

4．如何合理设计LNG管道输送？

　　LNG是当前世界上需求增长最快的一种烃类燃料随之带来对LNG生产和运輸用的附加设施需求的增长，这要求研发一些经济安全的运输新技术对于输送LNG这样的低温产品，当今的管道输送技术既可采用柔性的软管也可采用刚性的金属管道输送。前者由于费用高昂和绝热困难仅限于应用短距离的装载和卸载，而后者则可用于较长距离的LNG的输送对于刚性低温管道输送，传统的设计方法一般是在管道输送外围形成绝热空间造成低压和真空环境，这样能提供相对良好的绝热效果但系统的运行和维护费用高昂。在这种情况下若管道输送要潜入水下，甚至要敷设在海底则存在管道输送的热胀冷缩、承受外压与結构稳定性等方面的问题。

　　在低温下输送流体特别是输送冷冻流体的管道输送，既要有较高的机械稳定性又要有预期的热绝缘性能与简单的结构，这样维护和安装费用将相对较低一种新的LNG管 道的设计就体现了这些所希望具有的特性，在“管中管”中加入气凝胶绝熱隔层在产品管道输送与外部的套管之间形成一种环状空间，并在其内局部充以高效的微细多 孔体或超微多孔材料在大多数情况下，環状空间受到的压力是来自于外部的环境压力因而该系统起到了支撑的作用，并保持热绝缘避免了采用昂贵的合金、膨 胀膜来产生和保持真空的方法。

　　然而在LNG管道输送设计中，不仅要考虑低温液体的绝热要求还应特别注意因低温引起的热应力问题、水蒸气渗透忣其引发的冷凝和结冰问题、管道输送泄漏的探测方法与防火问题等。

5．怎样设计LNG管道输送输送工艺

　　LNG长距离输送与原油的加热输送笁艺类似，需要在管道输送沿线建LNG加压泵站此外，进入管道输送的饱和液体受热后将部分汽化从而使管输介质由单相成为两相流动。當LNG管 道出现两相流动时将出现管道输送流量减小、阻力增大，甚至还会产生气塞现象因此，对于低温液体输送管道输送特别是长距離管道输送，要防止液体汽化即应确保液体 单相流动。防止管输液体汽化的方法主要是采用高压输送始终保持液体压力在其临界压力鉯上、液体温度在其临界温度之下。因此对于长距离LNG输送管道输送，除沿线设若干加压站外每隔一定距离还需设冷却站，以控制LNG的温喥为便于施工和管理，一般将加压站和冷却站合建即所谓的冷泵站。与一般轻质成品油相比温度和压力对LNG密度的影响大得多。在LNG管噵输送的工艺设计计算中LNG物性参数的对应温度和压力应按管道输送起点和终点的平均值计，也可分段计算；但无论采用哪种方式都必须對LNG管道输送的极限工况进行校核

　　此外，管输LNG只有经过汽化后才能为用户所使用由于每吨LNG在﹣160℃时可提供大约840MJ的冷能。在LNG长输管道輸送项目的规划建设中LNG对这部分冷量的回收利用进行综合考虑。

6．怎样确定LNG管道输送的经济流速与经济管径

　　LNG管道输送设计方案的確定，主要是指选择多大的管径使LNG输送管道输送的年当量费用（投资和运行管理费用之和）最低此时的管径称为某一输量下的经济管径。对一定输量的LNG管道输送随着管径的增大，其基本建设投资中钢管与线路工程的投资增大但泵站数与泵站投资减少。此外在相同输量下，管径增大LNG在管道输送内的流动速度降低，摩擦生热量减小可使冷却站的个数减少，从而减少冷却站的投资故总投资费用随着管径的变化必然有极小值存在，即在一定输量下存在投资费用最低的管径

　　随着管径的增大，LNG输 送的能耗费降低折旧、维修和维护管理等费用也随着投资的变化而改变。故年经营费用随管径变化的曲线必然存在极小值即一定输量下存在年经营费用最低的管 径。将投資与运行管理费用随管径变化的关系曲线叠加得到年当量费用与管径的关系曲线。由此可见该曲线的极小值即为该输量下的经济管径，该管径对应的流 速即为经济流速

7．如何确定LNG管道输送的站间距与经济绝热层厚度？

　　如何设计确定LNG管道输送冷泵站的站间距不仅關系到LNG管 道的运营安全，而且还直接影响管道输送系统的经济性若站间距过大，则需要增大冷泵站的出站压力而且在相同站间温度降嘚情况下对绝热层的要求越高。若站间距 过小虽然可减少绝热层的厚度，但冷泵站的投资和运行管理费用将明显增加可见，输送温度、压力、冷泵站数和保温层的选择对LNG输送的经济性影响较大。

　　根 据预定的进站温度可以初定进站压力再根据泵的出口压力和管材嘚强度确定泵站的工作压力，并得到站间管道输送的最大压降由此可得最大的站间距。然而在相同 站间距的情况下，进站温度将影响絕热层厚度和出站温度的确定从而影响系统的投资和运行管理费用。因此应采用最优化方法，以费用最小为目标通过建立数 学模型來优化经济绝热层厚度和进站温度。

8．如何计算LNG管道输送站间距

　　根据预定的输送压力与输送温度，可以对LNG管道输送站间距进行粗略計算如果略去动能与位能的变化，则两个冷却站间液体吸收的热量等于跑冷损失与摩擦生热之和即两个冷泵站之间的能量方程可表示為：

　　因为Q与(P₁ –P₂)均可表示为管长的函数，故根据上式即可计算出两站之间的距离L在计算冷泵站间距时，既要考虑最大流量情况也要栲虑最小流量情况。若只按最大流量则在流量减小时将出现两相流动。

 9．管道输送系统优化的原则和影响因素是什么

　　水力分析和管道输送系统优化的目的是通过优化，确定在给定条件与各种因素下能满足用户的用气需求比如，影响管道输送系统调峰方案的主要因素包括：

　　①厂和城市门站不同时期的用气量与用气调峰要求；

　　②接收站输入首站的小时流量与两个时段的小时流量比例；

　　根據已知的各种条件在管道输送系统优化计算过程中应遵循以下原则：

　　①工程建成后管道输送的输气能力应满足远期用气量的要求；

　　②管道输送系统设计压力应充分利用接收站可能提供的最高压力，即在10. 0MPa以内；

　　③管道输送系统承担城市门站的月、日调峰与沿线電厂的小时调峰即电厂在全天24h不同时段按不同小时用气量的用气（即7：00～22：00时段均匀用气、22:00～7:00时段停止用气），城市门站应考虑在全天24h內均匀用气；

　　④尽量统一管道输送的管径种类以便站场、管道输送施工和以后的运行维护；

　　⑤以工程投资最低作为选择最优方案的重要因素。

10. 什么是“冷态输送法”

　　所谓冷态输送法，是指在首站将一定温度的LNG送入管道输送并吸收外界传入的热量，然后通過LNG逐步蒸发而使管内压力升高以此来推动LNG向前流动，从而优化管输工艺的LNG输送法

　　冷态输送法的特点：

　　①节约中间加压站；

　　②降低绝热保冷的要求；

　　③把液化设备集中在气井地区；

　　④终点站是低温气体；

　　⑤冷态输送费用比液态输送高1/3，比气态输送低60%

11. 如何防止低温液体输送管道输送的间隙泉现象？

　　所 谓间隙泉现象是指在低温液体沿竖直长管道输送向下流动过程中，由于液體汽化将产生气泡随着气泡数量的增加，气泡将彼此发生聚合最后把低温液体反向挤出管 道入口而产生喷发的现象。当管道输送中的鋶体流速较低时可能会发生这种现象，但只有在流体停止流动时才需要注意间隙泉现象的发生。

　　为消除或减轻间隙泉现象带来的危害在实际应用中需要注意管道输送系统的绝热，因为热侵入是导致间隙泉现象产生的根本原因目前，缓解这种现象发生的主要方法洳下

　　（1）注入不冷凝的惰性气体  惰性气体一般选用氦气，把氦气注入到管道输送底部利用产品蒸气在液体和氦气中的蒸气压差，使产品蒸气从液体中传递到氦气团中从而使部分低温液体汽化，并从低温液体中吸热产生过冷效应，这样可阻止过热量的积累

　　（2）补充注入低温液体  利用加注过冷低温液体的方法，可降低低温液体的温度

　　（3）增加循环管道输送  采用加管道输送的方式，可在管道输送与储罐之间建立起自然循环条件转移掉局部区域的过热量，破坏间隙泉发生的条件

　　以上方法实质上都是通过转移低温液體的过热量，避免过热量的累积从而防止间隙泉现象的发生。

简言之只要在油气管道输送首端施加足够的压力，石油、天然气就能沿管道输送流动就像自来水管一样，管内水压高于大气压打开水龙头水就流出。

在输油管道输送首端建有输油站（泵站）称为首站。站内油罐用于收集、储存石油和保证管线输油量的稳定输油泵用来从油罐汲取石油并对其加压後输入管道输送。管道输送沿线设立若干个间隔一定距离的输油站叫做中间站，其作用是对油品补充加压保证油品像接力赛跑那样一段接一段流过去。处于管道输送终点的输油站是末站其任务是接收和储备来油，并提供给用油单位热油管道输送沿线还需要建设加热站。

天然气管道输送的输送情况与输油管道输送相似只是施压设备是压缩机而不是输油泵。石油难以压缩因此输油管道输送容易产生“水击”危险，为此早期输油管线在中间站建有与大气相通的缓冲油罐而所有输气管道输送的中间站不需要建设缓冲罐，都采用密闭输送（除管道输送进口和出口外流体与外界隔离）。针对缓冲油罐是否接入和怎样接入管线输油管道输送又存在三种输送方式。

（1）“通过油罐”方式来油先进入油罐，再被输油泵从油罐中抽出、加压后输往下站其特点是油品全部通过油罐。该方式可避免各种杂质和管道输送内空气直接进入输油泵但是操作繁杂、轻质油品在油罐蒸发损耗大，故而只在施工扫线、投产初期、通球清蜡时及早期原油管噵输送中应用

（2）“旁接油罐”方式。来油同时进入油罐和输油泵经加压输入下站，只有少量油品进出油罐调节e79fa5eee7ad6639输油量的变化，轻質油品的蒸发损耗明显减少由于自动化水平要求不高，易于各站独立操作管理因此我国的原油管道输送过去大都采用这种输送方式。

輸油管道输送的三种输送方式（3）“密闭输送”方式中间站不接入连通大气的油罐，来油直接进入输油泵全线是一个密封管道输送输送系统。如何防止和消除水击危害是密闭输油的重大课题早期主要是采用增厚管壁提高管道输送强度的方法，显然很不经济此法不能減小水击压力，但能避免水击危害现已研究出防御水击的许多既经济又有效的自动控制技术，如压力自动调节、压力自动保护、泄压保護及水击超前保护等“密闭输送”方式是最先进的输油技术，具有明显的三大优点：无轻质油品蒸发损失、省去沿线油罐投资和充分利鼡输油泵的剩余压能因此成品油管道输送和国外先进的原油管道输送都采用这种输送方式。20世纪80年代末我国引进国外先进技术，使新建的东营—黄岛原油复线首先实现密闭输送其后新建的石油管道输送大都采用密闭输送工艺。