申请/专利权人：大连海事大学

申请日：2022-07-12

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN115234201B

主分类号：E21B43/01

分类号：E21B43/01;E21B17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.11.11#实质审查的生效;2022.10.25#公开

摘要：本发明提供一种用于深海稠油回收的复合材料快速集热方法及输油管路结构。本发明在碳纤维丝束缠绕成型输油管路两端设置电极并与工作电压相连直接构成电路，利用碳纤维的良导电性产生热量对稠油进行加热以增强其流动性。根据深海输油立管各分段所处深度的差异，在油管各分段内壁处实施差异化碳纤维铺设，使各分段具有不同导热率，在同加热时间下实现稠油在传热方向及速率上的差异化。碳纤维丝束缠绕成型输油管沿径向依次由高导热防渗涂层、内柱面碳纤维电路层、芳纶复合材料隔热层和外侧碳纤维耐压层构成。此输油管路兼具轴向良导热和径向单向传热特点与轻质耐压和淹没态耐腐蚀优势，有利于降低长距离传输热能耗，延长深海输油管路使用寿命。

主权项：1.一种用于深海稠油回收的复合材料快速集热方法，其特征在于，在碳纤维丝束缠绕成型的深海输油管路两端设置电极并与外接电源相连，直接构成电路，利用碳纤维良导电性产生热量对稠油进行加热以增强其流动性，根据深海输油管路各分段所处深度的差异，在深海输油管路各分段处以差异化的铺设角度进行深海输油管路内壁的碳纤维连续缠绕，使各深度的深海输油管路具有不同导热率，在同样加热时间下实现稠油在不同深度不同方向上的差异化快速集热；内壁连续缠绕的碳纤维的导热率与纤维铺设角度相关，所述导热率与体积电阻率相关，纤维铺设角度为θ时对应的体积电阻率ρθ用如下公式计算： 其中，ρ0为沿碳纤维方向的体积电阻率常数，h为碳纤维单层厚度，H为碳纤维加热层总厚度，b为功率曲线系数，θ为碳纤维铺设方向与深海输油管路轴向夹角，r为深海输油管路半径，L为深海输油管路长度，在相同的加热电压下，通过改变纤维铺设角度θ可改变体积电阻率ρθ大小，从而控制产热量与加热温度。

全文数据：

权利要求：

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