一种海底直接电加热组件，适于加热在海底布置的传导碳氢化合物的钢管道(1)。该组件包括沿所述钢管道(1)延伸并且被连接到钢管道的直接电加热电缆(3)，以及从被布置在岸上或离岸的表面的电源(5)接收电力并且向直接电加热电缆(3)馈电的电力传输电缆(7)。该海底直接电加热组件包括布置在海底位置处的电力调控装置(100)，其位于电力传输电缆(7)和直接电加热电缆(3)之间的位置中。电力传输电缆(7)从离岸的或岸上的电源(5)延伸直至电力调控装置(100)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种海底直接电加热组件，适于加热在海底布置的传导碳氢化合物的钢管道(1)。该组件包括沿所述钢管道(1)延伸并且被连接到钢管道的直接电加热电缆(3)，以及从被布置在岸上或离岸的表面的电源(5)接收电力并且向直接电加热电缆(3)馈电的电力传输电缆(7)。该海底直接电加热组件包括布置在海底位置处的电力调控装置(100)，其位于电力传输电缆(7)和直接电加热电缆(3)之间的位置中。电力传输电缆(7)从离岸的或岸上的电源(5)延伸直至电力调控装置(100)。【专利说明】长步出直接电加热组件本专利技术涉及通过海底线缆电缆加热传导碳氢化合物的长海底流送管和通过海底电缆的长距离电力供给。特别地，本专利技术涉及本领域中已知的直接电加热方法，其中电力被用来加热管道以便防止水合物的形成。该组件尤其适合于通过在例如60-300km或以上的范围内直接电加热例如10英寸(10”)至30英寸的碳管道的长步出(st印out)流送管内的水合物/蜡的防止。
技术介绍
与其它的方法相比较，长流送管和大输出管道的直接电加热(DHiDirectElectric Heating)提供了许多的优点。在过去十年DEH已经被积极应用来阻止水合物生成并且现在开创了之前不认为是可行的新领域。通过使用合格的技术和现有的设计模型，可以间歇地或连续地加热更长和更大的管道。 管道内直接电加热管道(DEHPIP,Direct Electrical Heated Pipe in Pipe)是与该相同问题稍微不同的技术方法，DEH和DEHPIP对驱动它们的电力供给系统有非常相似的要求，因而大部分电力供给系统拓扑结构可以被用于向DHl和DEHPIP系统供电，而不依赖于端部馈电或中点馈电拓扑结构。两种系统的共性是电流轴向流动通过管壁促使直接加热管道。 湿绝缘的:开环系统 端部馈电管 中心馈电管 干绝缘的:闭环系统 端部馈电的管套管 中心馈电的管套管 因为传统上将电流送管加热(EFH,Electrical Flowline Heating)系统与干绝缘(管套管)的流送管加热系统技术关联，所以DEHPIP系统有时被描述成电流送管加热系统，但是该术语也可以被用作对使用电的任何流送管加热的统称。 因为相比于化学制品的使用DHl操作成本显著降低，所以对短步出和长步出的管道的电加热是有吸引力的。该技术是唯一的并且在商业上和技术上是有吸引力的。该技术允许将DHl用于具有大约6英寸至30英寸以及以上的直径的内场(infield)流送管、回接和输出管道。已经估计了用于世界各地的石油和天然气领域或者工程开发概念的DHl组件的增加的数量，并且该新技术的推广将为在计划的或未计划的关闭期间的这些领域的操作广泛地提供更高的灵活性。由于高温和水压导致的材料老化和其他故障机制也非常重要。设计和分析的准确性以及工业经验在解决长DHl系统中的工程具体的水合物或蜡的问题中非常重要。 使用EffiH可以包括沿钢管道布置DEH电缆。通过DEH电缆沿一个方向引导电流，并且通过管道的钢沿返回方向返回电流。由于电流是交流电，故部分由于钢内的欧姆电阻，并且部分由于感应的热量，在管道的钢内产生了热量。因为DHl电缆和管道的钢之间的接触点没有与环绕的海水绝缘，所以部分电流还会通过海水流动并且不在管道中。 专利申请公开EP2166637 (Siemens Aktiengesellschaft)描述了用于管道系统的DEH(直接电加热)的电力供给装置。该电力供给装置具有三相变压器和包括电容器装置的补偿单元，并且适于将电力馈入到单相负载。 W02007011230 (Aker Kv&rner Engineering&Technology)描述了用于对流送管加热电路进行电力供给的系统。配电电缆(3)与该系统连接，其延伸至要被加热的位于海底的管道(4)。在海底位置，布置有3至2相变压器，其将来自供给电缆的电力连接至被绑到加热的管道上的“背负”电缆段。 W02006075913描述了用于对海底装置进行电力供给的系统，该系统包括用于管道的DEH的电力供给电缆。该系统可被配置成在不加热管道时将3相电力供给提供给在海底布置的电动机。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种海底直接电加热组件，其适于加热被布置在海底的传导碳氢化合物的钢(管壁通常具有铁磁的或类似的材料属性)管道。所述组件包括沿钢管道延伸并且被连接到钢管道的直接电加热电缆(DEH电缆)，以及适于从被布置在岸上或离岸的表面的电源接收电力并且适于向直接电加热电缆馈电的电力传输电缆。根据本专利技术，海底直接电加热组件还包括被布置在海底位置处、位于电力传输电缆和直接电加热电缆之间的位置中的电力调控装置，其中所述电力传输电缆从离岸的或岸上的电源延伸直至电力调控装置。 电力传输电缆应该被理解为表示将来自离岸的上面或岸上位置的电力传送至电力调控装置的海底位置的任何电缆或多个电缆。应当理解，电力传输电缆也可以通过另一个海底单元接收电力，例如在海底布置的配电单元。 电力调控装置可以有益地包括海底电容器装置。由于与将被加热的管道结合的DEH电缆构成感应负载，故电容器装置的使用将调节被输送的电力以适合负载。也就是说，将调节电力因子以平衡感应负载与电力供给。结果，相对于现有技术解决方案，其可以减小电力传输电缆的横截面，在现有技术解决方案中，电力调控在远离负载的岸上或漂浮装置上执行。 电力调控装置还可以包括变压器。该电力调控装置还可以包括电抗器(reactor)。 直接电加热电缆优选地沿着管道进行布置并且被连接到管道。本领域技术人员将这个方法称作背负式方案。 背负式方案还可以独立于DHl或EHl被用于海底电力电缆，即电力电缆可以在管铺放或挖沟之前被绑到碳氢化合物或产出的水的或注入的水的传送管，以在两个离岸装置之间或在岸上的装置和离岸装置之间建立电互联。对于没有DEH的这种类型的或相似的长的互连，海底电抗器适于克服与关键的电缆和高电压交流电力电缆的传输损耗关联的电抗电力流动挑战中的一些挑战。 在根据本专利技术的实施方式中，海底直接电加热组件适于加热多个管道段，其中每一个管道段构成较长管道的一部分。在这个实施方式中，所述组件包括沿管道段和/或接近管道段进行布置的多条DEH电缆。对于每个管道段，所述电力调控装置被布置在电力传输电缆和与每个管道段关联的段加热电缆之间。 在一个实施方式中，通过海底电力调控装置，来自电力传输电缆的电力被馈入到适于加热在海底井和海底压缩设施之间延伸的管道的直接电加热电缆。 海底电容器装置可以在千伏和千伏安的范围内或超过此范围。优选地，电容器装置包括被布置在箱内的电容器元件，该箱防止海水进入箱并且防止海水与电容器装置接触。所述箱优选地是压力平衡的并且注入压力补偿液体。 可以结合磁齿轮布置开关负载抽头转换器或调节装置，以便使能操作而没有海底电容器单元的箱或罩的含金属的水屏障的穿透。 另外，变压器优选地被布置在相同的箱内。 可以通过通常被用于海底阀操作的ROV操作或电致动器或液压致动器来调节开关负载抽头转换器或调节装置。 电容器装置优选地是可变电容器装置。那么优选地通过在所述箱内布置的驱动器，电容是可在上限本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种海底直接电加热组件，所述海底直接电加热组件适于加热在海底布置的传导碳氢化合物的钢管道(1)，所述海底直接电加热组件包括直接电加热电缆(3)以及电力传输电缆(7)，所述直接电加热电缆(3)沿所述钢管道(1)延伸并且被连接到所述钢管道(1)，所述电力传输电缆(7)从被布置在岸上或离岸的表面的电源(5)接收电力并且向所述直接电加热电缆(3)馈电，其特征在于，所述海底直接电加热组件还包括布置在海底位置的电力调控装置(100)，所述电力调控装置(100)位于所述电力传输电缆(7)和所述直接电加热电缆(3)之间的位置中，其中所述电力传输电缆(7)从离岸的或岸上的电源(5)延伸直至所述电力调控装置(100)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧雷·约翰·比耶克内斯，奥利·A·海格达尔，
申请(专利权)人：阿克海底公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO
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