一种用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置
阅读说明：本技术 一种用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置 (High-voltage lead-in connecting device for insulated electrode plate of electric field enhanced three-phase separator ) 是由 黄松涛 王海龙 李伟 陈家庆 张宝生 姬宜朋 于 2021-02-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置,包括通过法兰依次连接的三相分离器罐壁插入式接管、电场破乳高压集线对接部件和电场破乳高压集线尾端部件；电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件的管体内分别设有导轨,导轨上装有聚四氟孔板,管体的底板和管壁上设置有多个绝缘电极板接入端口,管体内设有多根聚四氟软管,聚四氟软管穿过聚四氟孔板。绝缘电极板接入的线路依次通过金属硬管或者金属软管和聚四氟软管连接至三相分离器罐外的高压供电装置。能够极大地减少或避免接入的绝缘电极板高压线路发生静电、高压击穿等危险；连接简单、安全、易操作,结构紧凑、灵活、合理。(The invention discloses an insulating electrode plate high-voltage lead-in connecting device for an electric field enhanced three-phase separator, which comprises a three-phase separator tank wall plug-in type connecting pipe, an electric field demulsification high-voltage wire concentration butt joint part and an electric field demulsification high-voltage wire concentration tail end part which are sequentially connected through flanges; the tail end part of the electric field demulsification high-voltage wire concentration and the pipe body of the electric field demulsification high-voltage wire concentration butt joint part are respectively provided with a guide rail, a polytetrafluoroethylene pore plate is arranged on the guide rail, a plurality of insulating electrode plate access ports are arranged on the bottom plate and the pipe wall of the pipe body, a plurality of polytetrafluoroethylene hoses are arranged in the pipe body, and the polytetrafluoroethylene hoses penetrate through the polytetrafluoroethylene pore plate. And a line connected with the insulating electrode plate is connected to a high-voltage power supply device outside the three-phase separator tank through a metal hard tube or a metal hose and a polytetrafluoroethylene hose in sequence. The dangers of static electricity, high-voltage breakdown and the like of the connected high-voltage line of the insulated electrode plate can be greatly reduced or avoided; the connection is simple, safe, easy to operate, and the structure is compact, flexible and reasonable.)
技术领域
本发明涉及一种油田开发和石油化工领域的绝缘电极板高压引入连接装置，尤其涉及一种用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置。
背景技术
随着目前部分油田进入三次强化采油阶段，采出液的含水率不断增高且性质日趋复杂，三相分离器分离能力下降、电脱水器垮电场等问题日益突出。研制开发电场强化型三相分离器，提高对采出液的预分水能力，具有广阔的工程应用前景和重要的学术研究价值。
在油气田地面工程领域，目前主要通过将采出液输至油田集中处理站(CPF)进行处理，使油、气、水三相得到分离而达到规定的指标要求。在处理油水密度差较小的重质、化学驱(尤其是聚合物驱)原油采出液时，常采用重力分离器(三相分离器，重力沉降罐)→电脱水器的组合工艺流程，使原油达到规定的质量要求。随着国内外各大油田逐渐进入高含水、特高含水期，以及三次强化采油(FOR)技术的不断推广应用，采出液的组分变得更为复杂，而且表观粘度更大、油水界面膜更稳定、导电性更强。
采出液理化特性的变化给原油处理系统带来了新挑战：采用常规方法难以实现有效破乳、聚结和分离，且往往使三相分离器等设备的预分水效率大幅度降低。对地面集输系统造成的影响有:①进入加热炉的原油含水仍然较高，大量能源浪费在无效加热升温上，以某油田为例，目前该油田综合含水率高达91.85％,40～60℃的采出液经过三相分离器分水后，需加热至60-85℃才能实施化学破乳或“化学破乳+电场破乳”。2015年原油脱水加热消耗的燃油当量约为15.5万吨，如果能将三相分离器的预分水效率提高10％～15％，按照破乳需加热提高25℃计算，那么每年可节约燃油当量约3.17万吨。②电脱水器因经常产生垮电场现象而停运，从而使采出液必须经过多次沉降、多次加热、多级分离处理后才能达标。
在这种日益严峻的油气集输处理背景下，为了进一步增加常规三相分离器的分离效率，缩短处理时间，人们在添加化学破乳剂进行化学破乳的基础上，还尝试将旋流离心分离、聚结或粗粒化等强化破乳技术与常规重力沉降技术有机结合，取得了一定成效。近十多年来，“电场+重力场”这种组合形式因其最为节能环保而受到了人们的广泛关注，并因此衍生出许多相关的技术产品。
“重力场+电场”一体化设备是将常规重力式分离器的沉降分离与电场破乳分离集成在一个三相分离器内部，这类电场强化电场型三相分离器通常需要接入高压电场，电压达到几万伏。但是这些产品都没有能够优化绝缘电极板的高压接入问题，有发生静电、高压击穿的安全隐患，而且连接需要进行管路密封，实现高压接入管路与分离器腔的耐压隔离，这些产品的结构较为松散，不够合理，灵活度低。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置，包括通过法兰依次连接的三相分离器罐壁插入式接管、电场破乳高压集线对接部件和电场破乳高压集线尾端部件；
所述电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件分别包括管体，所述管体两端分别设有法兰，所述管体内分别设有导轨，所述导轨上装有聚四氟孔板，所述聚四氟孔板与所述管体之间间隙配合；
所述电场破乳高压集线尾端部件的管体的底板和管壁上设置有多个绝缘电极板接入端口，所述电场破乳高压集线对接部件的管体的管壁上设置有多个绝缘电极板接入端口，每个所述绝缘电极板接入端口分别通过金属硬管或金属软管与绝缘电极板连接；
所述电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件的管体内设有多根聚四氟软管，每根聚四氟软管穿过所述电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件内的聚四氟孔板上单独的一个孔和所述三相分离器罐壁插入式接管至三相分离器外部；
所述绝缘电极板接入的线路依次通过所述金属硬管或金属软管和所述聚四氟软管连接至三相分离器外部的提拱电能的高压供电装置。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置，总体为管状外形的绝缘电极板高压接入装置，能够极大地减少或避免接入的绝缘电极板高压线路发生静电、高压击穿等危险；同时使绝缘电极板的连接更加简单、安全、易操作；该装置能够根据工程中绝缘电极板、变压器等现场的实际情况，灵活地调整高压接入线路的接入形式，结构更加的紧凑、灵活、合理。
附图说明
图1为本发明实施例的用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置立体结构示意图；
图2a、图2b分别为本发明实施例的细部结构示意图；
图3a、图3b分别为本发明两个实施例的局部剖视图；
图4为本发明实施例的聚四氟孔板与圆柱式导轨连接示意图；
图5为本发明实施例的聚四氟孔板与条状导轨连接示意图；
图6为本发明实施例的后端管状壳体示意图；
图7为本发明实施例的前端管状壳体示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置，其较佳的具体实施方式是：
包括通过法兰依次连接的三相分离器罐壁插入式接管、电场破乳高压集线对接部件和电场破乳高压集线尾端部件；
所述电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件分别包括管体，所述管体两端分别设有法兰，所述管体内分别设有导轨，所述导轨上装有聚四氟孔板，所述聚四氟孔板与所述管体之间间隙配合；
所述电场破乳高压集线尾端部件的管体的底板和管壁上设置有多个绝缘电极板接入端口，所述电场破乳高压集线对接部件的管体的管壁上设置有多个绝缘电极板接入端口，每个所述绝缘电极板接入端口分别通过金属硬管或金属软管与绝缘电极板连接；
所述电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件的管体内设有多根聚四氟软管，每根聚四氟软管穿过所述电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件内的聚四氟孔板上单独的一个孔和所述三相分离器罐壁插入式接管至三相分离器外部；
所述绝缘电极板接入的线路依次通过所述金属硬管或金属软管和所述聚四氟软管连接至三相分离器外部的提拱电能的高压供电装置。
所述金属硬管或金属软管与所述绝缘电极板接入端口通过卡套式连接或螺纹式连接。
所述导轨为圆柱状或条状，所述导轨焊接在所述电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件的内管壁的同一方位。
所述聚四氟孔板上的孔的数量和大小根据工程实际的具体情况进行调整。
本发明的用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置，通过创新设计总体为管状外形的绝缘电极板高压接入装置，能够极大地减少或避免接入的绝缘电极板高压线路发生静电、高压击穿等危险；同时使绝缘电极板的连接更加简单、安全、易操作；该装置能够根据工程中绝缘电极板、高压供电装置等现场的实际情况，灵活地调整高压接入线路的接入形式，结构更加的紧凑、灵活、合理。
本发明中，连接装置中电场破乳高压集线对接部件的数目根据工程实际情况进行调整，电场破乳高压集线尾端部件的底板和管壁上设置有绝缘电极板接入端口，电场破乳高压集线对接部件的管壁上设置有绝缘电极板接入端口，接入端口的数目和直径可以根据工程实际进行调整，绝缘电极板与管体的连接通过金属硬管或者金属软管，金属硬管或金属软管有两种连接方式：①卡套式；②螺纹式。绝缘电极板高压连接线套上聚四氟软管后不能有太大的挠度，所以设计绝缘电极板接入端口时需要注意角度的大小，尽可能的使连接线套上聚四氟软管接入不能有太大挠度，具体角度可以根据工程实际进行调整和选择。绝缘电极板高压接入的线路是一直套着聚四氟软管的，通过多个聚四氟孔板，电场破乳高压集线对接部件左端的法兰与三相分离器罐壁插入式接管上的法兰相连，进一步的绝缘电极板高压接入线路通过三相分离器罐壁插入式接管上的法兰、法兰金属软管和高压供电装置上的法兰形成密封通路接入高压供电装置。聚四氟的介质损耗小，击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高，因此聚四氟软管可以增强高压线的防击穿能力，聚四氟软管和聚四氟孔板的配合使用可以使接入的高压线不接触，保持一定的距离，进一步增强防击穿能力。聚四氟孔板上孔的数量和大小根据工程实际的具体要求进行调整。电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件内壁上的导轨对聚四氟孔板起轴向导向及周向固定的作用，聚四氟孔板通过导轨可以到达管内的任何位置，导轨有两种设计方式：①圆柱式；②条状。
所述孔板采用聚四氟乙烯制成，所述管状壳体与聚四氟孔板之间采用间隙配合。
所述法兰可根据工程实际的具体情况进行灵活选择。
本发明具有如下优点和效果：
可以使高压线缆之间保持安全的绝缘间隙，防止爬电，增强连接的安全性；结构更加紧凑，占地面积小，重量轻，易于搭建、搬运、调整以及维护，空间占用适当；其聚四氟软管可以增强高压线的防击穿能力，聚四氟软管和聚四氟孔板的配合使用可以使接入的高压线不接触，保持一定的距离，进一步增强防击穿能力；能够根据绝缘电极板及变压器在现场的实际情况，根据工程实际的具体要求灵活地调整聚四氟孔板上孔的数量和大小，使绝缘电极板的高压接入线路更加安全可靠。
具体实施例，如图1至图7所示：
如图1、图2a、图2b和图3a、图3b所示，本发明提供的用于电场强化型三相分离器的绝缘电极板高压引入连接装置，主要用于使绝缘电极板的接入更加合理，结构更加紧凑，同时防止线路发生静电、爬电、高压击穿等危险，减少及避免发生安全事故；所述装置主要包括金属硬管1、电场破乳高压集线尾端部件2、聚四氟孔板3、6；聚四氟软管4、电场破乳高压集线对接部件5、法兰7、10；三相分离器罐壁插入式接管8、高压供电装置9、绝缘电极板12。电场破乳高压集线尾端部件和电场破乳高压集线对接部件主要由导轨、法兰和管体构成。
本实施例中，含有电场破乳高压集线尾端部件和一个电场破乳高压集线对接部件，电场破乳高压集线尾端部件的底板上设置有10个绝缘电极板接入端口，管壁上设置有15(3*5)个绝缘电极板接入端口。电场破乳高压集线对接部件的管壁上设置有15(3*5)个绝缘电极板接入端口，接入端口的直径为20mm，绝缘电极板与管体的连接通过金属硬管，金属硬管有两种连接方式：①卡套式；②螺纹式。
所述绝缘电极板高压连接线套上聚四氟软管后不能有太大的挠度，所以设计绝缘电极板接入端口时需要注意角度的大小，尽可能的使连接线套上聚四氟软管接入不能有太大挠度，本实施例中接入端口的角度设置为45°。
所述绝缘电极板高压接入的线路是一直套着聚四氟软管的，通过聚四氟孔板，电场破乳高压集线对接部件左端的法兰与三相分离器罐壁插入式接管上的法兰相连，进一步的绝缘电极板高压接入线路通过三相分离器壁插入式接管上的法兰、法兰金属软管和高压供电装置上的法兰形成密封通路接入高压供电装置。聚四氟的介质损耗小，击穿电压、体积电阻率和耐电弧性都较高，因此聚四氟软管可以增强高压线的防击穿能力，聚四氟软管和聚四氟孔板的配合使用可以使接入的高压线不接触，保持一定的距离，进一步增强防击穿能力。聚四氟孔板上孔的数量和大小根据工程实际的具体要求进行调整。
上述实施例中，如图4所示，导轨对聚四氟孔板起轴向导向及周向固定的作用，聚四氟孔板通过导轨可以到达管内的任何位置。导轨有两种设计方式：①圆柱式；②条状。
上述实施例中，法兰为HG/T20592-2009 WN100 16RF S＝5mm的标准法兰。
综上所述，该装置能够极大地减少或避免接入的绝缘电极板高压线路之间发生静电、高压击穿等危险；同时使绝缘电极板的连接更加简单、安全、易操作；该装置能够根据工程中绝缘电极板、高压供电装置等现场的实际情况，灵活地调整高压接入线路的接入形式，结构更加的紧凑、灵活、合理。上述描述仅用于说明本发明，其中各部分的结构、设置位置及其连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应该排除在发明的保护范围之外。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
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