"Induktions-Beheizungsvorrichtung für Erdöl-
'bzw. Erdgasförder-und-leitungsrohre"
Die Neuerung betrifft eine Induktions-Beheizungsvorrichtung
für
Erdöl-bzw. Erdgasförder-und-leitungsrohre, bei der die das
Rohr umgebenden Induktionsspulen von einem metallischen Schutzmantel umschlossen
sind. Diese Beheizung bewirkt, daß einerseits das Rohöl dünnflüssiger wird und daß
andererseits : Paraffinansätze u. dgl. an den Rohrwandungen vermieden werden. Derartige
Vorrichtungen werden in der Praxis bis zu 1000 m und mehr in die in das Erdreich
eingebrachten Bohrlöcher abgesenkt, so daß außerordentlich hohe äußere Drücke auf
den Schutzmantel einwirken. "Induction heating device for petroleum
'respectively. Natural gas production and line pipes "
The innovation relates to an induction heating device for
Petroleum or. Natural gas production and pipelines where the
Induction coils surrounding the pipe are enclosed by a metallic protective sheath. This heating has the effect that, on the one hand, the crude oil becomes thinner and, on the other hand, paraffin deposits and the like on the pipe walls are avoided. Such devices are lowered in practice up to 1000 m and more into the boreholes made in the ground, so that extremely high external pressures act on the protective jacket.
Eine den hohen Drücken standhaltende Wandstärke für den Schutzmantel
zu wählen, ist aus dem Grunde praktisch nicht durchführbar, weil der Schutzmantel
zu große Ausmaße annehmen würde und auch in der Handhabung zu schwer und in der
Herstellung zu teuer werden würde. Darüber hinaus würden auch bei einem starkwandigen
Schutzmantel die durch die Beheizung des Förder-oder Leitungsrohres entstehenden
Wärmespannungen zwischen dem Förderrohr und dem Schutzmantel nicht beherrscht werden
können, so daß in verhältnismäßig kurzer Zeit Undichtigkeiten eintreten und das
Rohöl in das Innere der Vorrichtung eindringen würde. Die Folge davon wäre, daß
die elektrischen Teile und insbesondere die Induktionsspule infolge des aggressiven
Rohöles bald beschädigt und unbrauchbar werden würden. Die der Neuerung zugrundeliegende
Aufgabe besteht in der Schaffung einer wirtschaftlich herstellbaren Induktions-Beheizungsvorrichtung
für
Erdöl-bzw. Erdgasförder-und-leitungsrohre, bei der trotz Anwendung an sich bekannter,
dünnwandiger Faltenbalge oder Membranen die durch die Wärmeausdehnung und durch
die verhältnismäßig hohen Drücke entstehenden Schwierigkeiten beseitigt und gleichzeitig
eine Abdichtung des die elektrischen Teile aufnehmenden Innenraumes gewährleistet
wird. Neuerungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der die Induktionsspulen sowie
die elektrisch-und wärmeisolierenden Stoffe und gegebenenfalls auch die elektrischen
Anschlußteile enthaltende Innenraum mit einer Flüssigkeit, z. B. gereinigtem Öl,
gefüllt ist und daß zwischen dem vom Schutzmantel gebildeten Innenraum und dem ihn
umgebenden Außenraum druckausgleichende Mittel angeordnet sind. Als Druckausgleichsmittel
dienen vorteilhaft ein oder mehrere an sich bekannte Faltenbalge, deren Innenraum
über in dem Schutzmantel angebrachte Bohrungen mit dem Außenraum in Verbindung stehen.
Damit ein Eindringen Von Schmutzteilchen verhindert wird, ist es vorteilhaft, die
Bohrungen in dem Schutzmantel mit Abdeckteilen zu versehen.A wall thickness for the protective jacket that can withstand the high pressures
to choose is practically not feasible for the reason that the protective sheath
would assume too large dimensions and also too heavy and in the handling
Manufacturing would be too expensive. In addition, even with a thick-walled
Protective jacket created by the heating of the conveying or conduit pipe
Thermal stresses between the delivery pipe and the protective jacket cannot be controlled
can, so that leaks occur in a relatively short time and that
Crude oil would penetrate the interior of the device. The consequence of this would be that
the electrical parts and especially the induction coil as a result of the aggressive
Crude oil would soon be damaged and unusable. The one underlying the innovation
The object is to create an induction heating device that can be produced economically
for
Petroleum or Natural gas delivery and line pipes, in which, despite the use of known,
thin-walled bellows or membranes which through thermal expansion and through
eliminates the relatively high pressures arising difficulties and at the same time
ensures a seal of the interior receiving the electrical parts
will. According to the innovation, this is achieved in that the induction coils as well
the electrically and heat insulating materials and, if necessary, also the electrical ones
Connection parts containing interior with a liquid, for. B. purified oil,
is filled and that between the interior space formed by the protective jacket and him
surrounding outer space pressure-equalizing means are arranged. As a pressure equalization means
one or more bellows, known per se, whose interior space is used advantageously
are in communication with the outside space via bores made in the protective jacket.
To prevent the ingress of dirt particles, it is advantageous to use the
To provide holes in the protective jacket with cover parts.
Die Neuerung wird anhand der Zeichnung näher erläutert : In dem in
das Erdreich 1 abgesenkte Rohr 2 sammelt sich das Rohöl 3, das durch das Rohr 4
in Richtung des Pfeiles A zutage gefördert werden soll. Um das Rohr 4 sind die Induktionsspulen
5 angeordnet, die dieses lokal erwärmen, so daß sich keine paraffinhaltigen Stoffe
absetzen können. Die Induktionsspulen 5 mit den zeichnerisch nicht dargestellten
elektrisch isolierenden Stoffen und die nach außen hin angebrachten wärmeisolierenden
Stoffe 6, z. B. Glaswolle, und gegebenenfalls auch die elektrischen Anschlußteile
7
sind in dem von dem Wandteil des Rohres 4, von den Seitenteilen 8 und 9 und von
dem Schutzmantel 10 gebildeten Innenraum 11 untergebracht. Das Seitenteil 8 weist
die Kabeleinführung 12 und die durch die Schraube 13 verschließbare Öleinfüllöffnung
auf.The innovation is explained in more detail using the drawing: In the in
The pipe 2, which is submerged in the ground 1, collects the crude oil 3 which flows through the pipe 4
is to be promoted in the direction of arrow A. Around the tube 4 are the induction coils
5 arranged, which heat this locally so that no paraffin-containing substances
can settle. The induction coils 5 with those not shown in the drawing
electrically insulating materials and the heat-insulating materials attached to the outside
Substances 6, e.g. B. glass wool, and optionally also the electrical connection parts
7th
are in that of the wall part of the tube 4, of the side parts 8 and 9 and of
the protective jacket 10 formed interior space 11 housed. The side part 8 has
the cable entry 12 and the oil filler opening which can be closed by the screw 13
on.
Zwischen dem auf dem Rohr 4 festangebrachten Seitenteil 9 und dem
Schutzmantel 10 ist eine Überlappungsstelle14 angeordnet, die zum Ausgleich der
Wärmespannungen dient. Damit jedoch kein Rohöl in den Innenraum 11 gelangen kann,
ist zwischen dem Schutzmantel 10 und dem Seitenteil ein Faltenbalg 15 vorgesehen.
In vielen Fällen kann es vorteilhaft sein, das Seitenteil 9 mit Durchgangsbohrungen
16 zu versehen, damit das Rohöl ungehindert in den von dem Faltenbalg 15 und dem
Seitenteil 9 und dem Teilstück des Schutzmantels 10 gebildeten Raum eindringen kann.
Der Innenraum 11 wird vorteilhaft durch siebartige Wände 17 in Kammern eingeteilt,
von denen die Kammern 18,19 und 20 mit Hohlräume bildenden Wärmeisolierstoffen 21,
z. B. mit Glaswolle, ausgefüllt sind. Die siebartigen Wände haben den Zweck, die
Bewegungfen zu halten, damit diese in ihrer Bewegung nicht gehindert werden. Der
Faltenbalg 22 ist an der Innenwand des Schutzmantels 10 angebracht und steht in
seinem Innenraum 23 über eine in dem Schutzmantel 10 angebrachte Bohrung 24 mit
dem das Rohöl 3 enthaltenden Außenraum in Verbindung. Die Bohrung 24 und gegebenenfalls
auch die Bohrung 16 ist vorteilhaft durch ein siebartiges Teil 25 abgedeckt, damit
keine aus dem Rohöl 3 herrührenden Schmutzteilchen in das Innere gelangen und somit
nicht dieBswegung der Faltenbalge behindern können. Der gesamte, von dem Schutzmantel
10 und den Seitenteilen 8 und 9 und von dem Teilstück des Rohres 4 gebildete
Innenraum
ist mit einer Flüssigkeit 26, z. B. mit gereinigtem Öl, gefüllt.Between the side part 9 firmly attached to the tube 4 and the
Protective jacket 10 is an overlap point 14 is arranged to compensate for the
Thermal stress is used. However, so that no crude oil can get into the interior 11,
a bellows 15 is provided between the protective jacket 10 and the side part.
In many cases it can be advantageous to have the side part 9 with through holes
16 to be provided so that the crude oil freely in the of the bellows 15 and the
Side part 9 and the portion of the protective jacket 10 formed space can penetrate.
The interior 11 is advantageously divided into chambers by sieve-like walls 17,
of which the chambers 18, 19 and 20 have heat insulating materials 21 which form cavities,
z. B. with glass wool are filled. The sieve-like walls have the purpose that
Keep moving so that they are not hindered in their movement. Of the
Bellows 22 is attached to the inner wall of the protective jacket 10 and is in
its interior 23 via a bore 24 made in the protective jacket 10
the outer space containing the crude oil 3 in communication. The bore 24 and possibly
The bore 16 is also advantageously covered by a sieve-like part 25 so that
no dirt particles originating from the crude oil 3 get into the interior and thus
cannot hinder the movement of the bellows. All of that, from the protective sheath
10 and the side parts 8 and 9 and formed by the section of the tube 4
inner space
is with a liquid 26, e.g. B. filled with purified oil.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : Sobald sich das Rohr
4 durch die Wirkung der Induktionsspulen 5 erwärmt, dehnt sich das Rohr 4 aus. Entsprechend
der Längenausdehnung wird auch der Abstand zwischen den Seitenteilen 8 und 9 vergrößert.
Diese Längenänderung wird durch den Faltenbalg 15 überbrückt. Gleichzeitig mit der
Längenänderung vergrößert sich jedoch auch der mit dem gezinigten 1 gefüllte Innenraum,
so daß-wenn in diesem keine oder zu wenig Flüssigkeit vorhanden wäre-der Faltenbalg
15 durch den Druck des Rohöles verbogen oder abgerissen werden würde. In demselben
Maße, wie der Innenraum mit dem gereinigten Öl sich vergrößert, vergrößert sich
auch-durch den äußeren Druck des Rohöles bedingt-das Volumen des Innenraumes 23
des Faltenbalges 22, so daß auf diese Weise ein Druckausgleich geschaffen wird.
Kühlt sich das Rohr 4-beispielsweise in den Betriebspausen-wieder ab, so wird der
Längenabstand der beiden Seitenteile 8 und 9 wieder verringert und das Volumen des
gesamten Innenraumes verkleinert. Der dadurch entstehende Überdruckverursacht entgegen
dem Druck des durch die Bohrung 24 eingetretenen Rohöles ein Zusammendrücken des
Faltenbalges 22, so daß auch in diesem Falle ein Druckausgleich herbeigeführt wird.The mode of operation of the device is as follows: As soon as the pipe
4 heated by the action of the induction coils 5, the tube 4 expands. Corresponding
the linear expansion also increases the distance between the side parts 8 and 9.
This change in length is bridged by the bellows 15. Simultaneously with the
However, the change in length also increases the interior space filled with the pinned 1,
so that — if there were no or too little liquid in this — the bellows
15 would be bent or torn off by the pressure of the crude oil. In the same
The extent to which the interior space with the purified oil increases, increases
also - due to the external pressure of the crude oil - the volume of the interior 23
of the bellows 22, so that a pressure equalization is created in this way.
If the pipe 4 cools down again, for example during breaks in operation, the
The length distance between the two side parts 8 and 9 is reduced again and the volume of the
entire interior reduced in size. The resulting overpressure causes against it
the pressure of the crude oil entered through the bore 24 a compression of the
Bellows 22, so that a pressure equalization is brought about in this case too.
Der Gegenstand der Neuerung beschränkt sich nicht auf das angeführte
Ausführungsbeispiel, sondern er kann in mehrfacher Weise abgewandelt werden. So
ist es z. B. auch möglich statt eines Faltenbalges
eine Membrane
aus Metall oder einen gummiartigen Stoff zu verwenden. Die neuerungsgemäße Vorrichtung
wirkt sich besonders dadurch vorteilhaft aus, daß der Schutzmantel nicht mehr für
die hohen äußeren Drücke ausgelegt zu werden braucht. Ferner können die Zuleitungskabel
in einfacher Weise völlig abgedichtet durch den Schutzmantel oder durch dessen Seitenteile
eingeführt werden, ohne dazu besondere und dadurch verhältnismäßig teuere Sonderanfertigungen
für die Durchführungen verwenden zu müssen.The subject of the innovation is not limited to the above
Embodiment, but it can be modified in several ways. So
is it z. B. also possible instead of a bellows
a membrane
made of metal or a rubber-like material. The device according to the innovation
has a particularly advantageous effect that the protective sheath is no longer for
the high external pressures needs to be designed. Furthermore, the supply cable
completely sealed in a simple manner by the protective jacket or by its side parts
be introduced without special and therefore relatively expensive custom-made products
to have to use for the bushings.