一种管输原油静电测试实验环道平台

1.本发明涉及到原油管道输送领域，具体涉及一种管输原油静电测试实验环道平台。


背景技术：

2.静电现象早已被人们发现，静电是石化场所常见的点燃源这一事实已被认可。原油是电的不良导体，它的电阻率值很高，在流动、过滤、混合、喷雾、搅拌、晃动等接触分离的相对运动下，如果电荷的产生速度大于静电荷的泄漏速度，静电将不断积聚。
3.油品在管道中流动，液体与管壁摩擦、碰撞，固体管壁表面上吸附一层很薄的固体电荷层；液体内形成较厚的扩散电荷层，形成双电层静电；在密闭输送过程中，因油品不能与空气混合，所以在管道中流动的液体，即使有较高的平均电荷密度，因为管道中没有空气，所以不会引起燃烧和爆炸。但在管道发生泄漏、油品罐装或是放空操作时，当有压力的油品从管口高速喷出后，分裂成众多的小油滴，其中较大的油滴很快沉降，而微小的油滴则停滞在空气中形成大量带电的油雾。
4.鉴于原油流动与静电聚集过程的复杂性，采用理论分析与数值模拟手段难以完成上述研究，因此本发明设计一种管输原油静电测试实验环道平台，完成不同流速下原油流动与静电聚集规律，对于静电危害防护、减少静电火灾爆炸事故具有重要意义。


技术实现要素：

5.为解决管输原油因静电带电可能引发的静电安全问题，本发明设计一种管输原油静电测试实验环道平台，该平台可具有测试不同流速状态下管输原油的静电聚集情况、静电数据的采集、实验平台的控制、油品流动状态观察的功能。
6.一种管输原油静电测试实验环道平台，设备主要包括储油罐(1)、泵(2)、电磁阀(3)、逸散罐(4)、压力变送器(5)、温度变送器(6)、流量计(7)、法兰(8)、微电流计(9)、透视窗(10)、钢管(11)、绝缘阀门(12)、数据采集系统(13)。
7.本实验环道可通过控制泵流量从而控制环道流速，测量不同流速状态下的原油静电聚集情况，用于解决管输原油的静电聚集测试及数据的采集与控制，实现原油静电测试实验。
8.本实验环道在实验前连通储油罐(1)、逸散罐(4)的接地装置，消除实验平台累积电荷及原油初始电荷，实验过程中采用微电流计(9)采集管道内电流信号，通过分析电流信号大小进而分析原油流动状态下静电积聚情况。
9.本实验环道可通过透视窗观察不同流速下原油流动状态，可通过数据采集系统实现对环道内油品温度、压力、流量及电流数据的采集、储存、显示，当数据异常时可通过控制实验平台电源总开关、泵开关、紧急关断按钮实现实验装置的一键启停。
附图说明
10.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。
11.附图1为本发明管输原油静电测试实验环道平台结构示意图。
12.附图2为与所述附图1管输原油静电测试实验环道平台配套的数据采集与控制设计的实验平台专用数据采集系统。具体实施方法
13.下面结合附图对本发明作进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。除非另外定义，本发明公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
14.本发明设计一种管输原油静电测试实验环道平台，用于解决不同流速状态下管输原油的静电聚集情况测试、静电聚集测试的数据采集、实验平台的控制、油品流动状态观察，实现原油静电测试实验。
15.在一个具体的实施例中，管输原油静电测试实验环道平台的各设备详细参数如表1。
16.表1实验环道设备详细参数
17.在一个具体的实施例中，依次打开电磁阀(3)、绝缘阀门(12)，原油由储油罐(1)发出，流经泵(2)进行增压，到达逸散罐(4)消除实验平台累积电荷及原油初始电荷，流经流量计(7)、微电流计(9)返回储油罐(1)，形成流通回路。
18.在一个具体的实施例中，通过滑片油泵控制流量大小，分别进行流速为3、5、10、15、20m3/h的实验，待流量计(7)数据稳定后对微电流计(9)进行读数，实验数据如表2所示。
19.表2不同流速下的实验数据
20.在一个具体的实施例中，通过透视窗观察流速为3、5、10、15、20m3/h下原油流动状态，并通过数据采集系统实现对环道内油品温度、压力、流量及电流数据的采集、储存、显示，当数据异常时可通过控制实验平台电源总开关、泵开关、紧急关断按钮实现实验装置的一键启停。
21.以上所述，仅为本发明的技术方案，并非用以限制本发明。但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种管输原油静电测试实验环道平台，主要包括，储油罐(1)、泵(2)、电磁阀(3)、逸散罐(4)、压力变送器(5)、温度变送器(6)、流量计(7)、法兰(8)、微电流计(9)、透视窗(10)、钢管(11)、绝缘阀门(12)、数据采集系统(13)；其特征在于：本实验环道可通过控制泵流量从而控制环道流速，测量不同流速状态下的原油静电聚集情况，用于解决管输原油的静电聚集测试及数据的采集与控制，实现原油静电测试实验。2.根据权利要求1所述的一种管输原油静电测试实验环道平台，其特征在于，实验前连通储油罐(1)、逸散罐(4)的接地装置，消除实验平台累积电荷及原油初始电荷，实验过程中采用微电流计(9)采集管道内电流信号，通过分析电流信号大小进而分析原油流动状态下静电积聚情况。3.根据权利要求1所述的一种管输原油静电测试实验环道平台，其特征在于，该实验环道最大流量为25m3/h，管道规格为φ89
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5.5，储罐容积：200l，环道占地面积约8m2。4.根据权利要求1所述的一种管输原油静电测试实验环道平台，其特征在于，该实验环道可通过透视窗观察不同流速下原油流动状态。5.根据权利要求1所述的一种管输原油静电测试实验环道平台，其特征在于，该实验环道可通过数据采集系统实现对环道内油品温度、压力、流量及电流数据的采集、储存、显示，当数据异常时可通过控制实验平台电源总开关、泵开关、紧急关断按钮实现实验装置的一键启停。

技术总结
一种管输原油静电测试实验环道平台可通过控制泵流量控制环道流速，测量不同流速状态下的原油静电聚集情况，实现原油静电测试实验；原油流经逸散罐可消除初始电荷，通过微电流计采集管道内电流信号，通过透视窗观察不同流速下原油流动状态，通过分析电流信号大小进而分析原油流动状态下静电积聚情况。本实验平台可用于解决管输不同流速状态下原油的静电聚集测试、数据的采集与控制、观察油品流动状态等问题。态等问题。态等问题。


技术研发人员：姜新慧 廖柯熹 王雨薇 黄元洁 何国玺 江潘 刘宇涵 钟瀚宇
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/8/13