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石油输油管道自动加热卡
    本发明属石油工业技术领域，尤其涉及到我国石油输油管线电加热的装置。

    六十年代以来，我国石油工业在管线输油过程中，为了防止石油凝管(凝堵)保证原油在管道中正常流动，普通采用了火辐射方式，即建立加热炉对输油管线直接加热方式。其特点是，投资大，建一加热炉站需几十万元人民币，耗能高，加热24小时耗原油1吨。八十年代以来，大庆油田袁相启提出了利用高电压，大电流对原油集输管线进行电加热解堵的方案，其方法是把凝堵的管线视为一个埋在地下热容量很大的“电热器”，并在这个“电热器”两端接通一个较大容量的电源，使其产生热量，然后经过一定时间的吸热，散热和热量的累积使管内原油不断升温，直至重新熔化为液态为止(石油学报1983年，第2期)。由于把输油管线作为一导体，出于安全原因，该方法未能普遍应用。1988年，辽河石油勘探局油田建设设计院设计了一种直流电热解堵装置(专利申请号：B5207198．)该装置仍然是把输油管道视为一导体，利用可控硅整流设备，交流电经整流输出电压120伏，电流800安后进行管线加热，因此，同样存在袁相启方法的缺点，不易推广应用。1991年沧州市电气控制设备厂等单位，设计了多功能工频电热石油装置(专利申请号分别是91208357.3，91208358.1)其特点是单相工频电源装置和数根电热管组成电加热器，直接作用在辅油管道内，呈集肤效应加热，但是需要在输油管线施工前将电热管预置在管线内，安装，维修，更换极不方便。由于将加热管直接置于油中，即使有防爆装置，仍然存在着可能出现的安全问题。

    本发明的目的是根据我国石油工业输油管线加热的具体实际，设计一种能克服上述装置的不足，安全性能高，安装使用方便，投资、耗能低，对输油管道无任何要求的，能精确控制加热温度的输油管道自动加热卡。

    实现本发明之目的技术措施是这样的，设计一加热卡，使其具有极强的加热功率；有一接口与电脑控制的驱动控制装置相连接，电脑通过测温显示装置监测油温，当油温高于某设定温度状态时则电脑通过驱动控制装置自动断掉部分加热卡，低于某设定温度时则自动启动部分加热卡，可使输油管道加热温度始终在一区间内恒定，保证了输油管道内原油保持一定的油温而呈液体状正常流动。具体地讲，本发明所说的一种石油输油管道自动加热卡，包括加热卡(1)、单片计算机及接口、译码、锁存电蹈(2)，驱动控制装置(3)，测温显示装置(4)，其特征在于加热卡(1)是由呈二分之一空心园柱体其纵剖面带一凹槽的两个夹紧装置(1.1)构成。所说地两个夹紧装置(1.1)是由电热材料与金属材料合铸成型的，其表面复盖有绝热材料(1.2)及其卡箍(1.3)可直接安装在输油管道外壁，所说的自动加热卡，其加热卡(1)具有一接口(1.4)与驱动控制装置(3)相连接，受控于骊动装置以启动，断开加热卡所需电源。所说的自动加热卡其单片计算机及接口、译码、锁存电路(2)分别与驱动控制装置(3)测温显示装置(4)相连接，测温显示装置(4)采集到油温即送单片计算机处理后作出决策，通过接口、译码、锁存电路作用于驱动控制装置(3)从而完成了对加热卡加热温度的精确控制。实施上述措施后，经国家高速水利重点试验室测试，该油管内原油相当温度升高值△t油已达62.4℃(即，把油温看成0℃，净升高62.4℃)，电热转换效率已达89.6％，总功率仅72KW，工作电压380伏。与现有的输油管道加热方式相比，优点是十分明显的，具体表现在：(1)加热卡不直接与原油接触，安全性能高，(2)采用先进的电脑控制技术，精确控制加热卡的加热温度，保证了输油管内原油流动所需的温度。(3)节省了大量设备投资，节约了能源，根据该项目经济效益报告，仅改造333个加热炉，一年可节约设备投资和能源消耗共达1.7亿元人民币。(4)对输油管道无任何要求，安装，使用，更新方便。完全达到了本发明所说之目的。

    下面结合附图给出实施例并对本发明作进一步的说明。

    图1是本发明所说的自动加热卡原理方框图，

    图2是本发明所说的加热卡部分结构示意图，

    图3是本发明所说的加热卡纵向视图，

    图4是本发明所说的加热卡俯视图，

    图1，图2说明：加热卡(1)单片计算机及接口、译码、锁存电路(2)驱动控制装置(3)测温显示装置(4)夹紧装置(1.1)绝热材料(1.2)卡箍(1.3)接口(1.4)。

    本发明所说的加热卡(1)是由呈二分之一空心园柱体其纵剖面带一凹槽的两个夹紧装置(1.1)构成，夹紧装置(1.1)是由电热材料与金属材料合铸成型的，本实施例中可选用发热体PTC和镍铬合金制成，其表面复盖的绝热材料(1.2)。可选用石棉或进口、国产绝热材料涂料，所说的加热卡(1)绝热材料(1.2)外层有一卡箍(1.3)安装时将使用到，亦可作加热卡的保护外壳，采用耐热的非金属材料或金属材料制作。所说的加热卡(1)上有一接口(1.4)可用耐高温烧瓷插座镶入，并留有夹紧装置(1.1)中发热体伸出的接线端，以便与驱动控制装置(3)相连接，驱动控制装置(3)由驱动器，驱动电路组成，驱动器选用JGY-IF驱动器，单片计算机机及接口、译码，锁存电路(2)，可选用8031单片机通过接口电路控制3-8译码器，合计24个被控制信号，即可控制二十四个加热卡的开启，关断。锁存电路用于发出信号锁存，开启关断动作的持续，并与驱动电赂连接。测温显示装置(4)由热电偶，测温桥路，线性化器，A/D转换器，数字显示器组成，工作电源220伏±10％，功率＜15W，其中A/D转换器与单片计算机连接。本发明所说的加热卡(1)其长为26cmφ＝22cm凹槽内径亦可根据被加热管道管径大小订做，本实施例中选用输油管线标准管径67cm制作。

    本发明所说的输油管道自动加热卡其工作方式是这样的，将二十四个加热卡卡在需加热的输油管道外壁上，编成一组，二组，每组功率36KW，通过加热卡上接口，与电脑电源控制箱上的电源接通，将所需控制的高限，低限加热温度数据输入单片计算机，开启按钮，全都加热卡启动，达到高限温度时，测温显示装置把数字信号传给单片计算机，经处理后决策，断掉一组加热卡加热，同时数字显示器显示所加热的油温信号供操作人员监视。当输油管道油温低于低限温度时，如上所述，经单片计算机决策启动一组，再达到高限温度时，断掉二组，再低于低限时，启动二组……，周而复始，使输油管道中原油始终保持在一定的温度值而不会凝管，为解决我国石油工业原油集输管线冻凝故障提供了一个简单易行，手段先进，投资耗能低的加热装置。适宜于广大油田推广。