CN102170743B - 输油管道静电消除器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种输油管道静电消除器。它包括金属管道，所述金属管道的两端通过过渡管道与输油管道相连，所述金属管道的内壁上沿轴向间隔设置有若干个多菱锥形消电针，所述多菱锥形消电针的各个菱边形成刀锋。优选地，所述多菱锥形消电针通过绝缘基座安装固定在所述金属管道的内壁上。进一步地，所述多菱锥形消电针为三菱锥形消电针或四菱锥形消电针。其不仅可以消除针尖前面附近的静电荷，而且可以将针尖和管道之间的静电消除，从而将输送油品的静电控制在安全值以内。同时，其结构简单、消电安全可靠、使用周期长。

Description

输油管道静电消除器
技术领域
本发明涉及静电消除装置，具体地指一种输油管道静电消除器。
背景技术
石油及石油产品是电的不良导体，在石油及石油产品的输送、过滤等过程中，由于油品层间的相互流动摩擦、涡流运动等现象的发生，尤其是在管道内的输送过程中，均不可避免地产生大量的静电电荷，严重时会由静电火花引起爆炸或火灾等安全事故。为了减少和预防因管道输送油品所引发的静电事故，目前采取的方法有金属外壳接地泄漏静电或加装管道静电消除器。
但采用金属外壳接地泄漏静电时，只能将金属外壳上的静电导走，油品内的静电不能导走，且静电泄漏需要一定的时间，这样仍不能避免瞬间放电事故的发生。而加装管道静电消除器，如中国发明专利中，公告号为CN2585526Y的易燃液体管道静电消除器和公告号为CN2849430Y的管道式静电消除器，均是在金属外壳内放置一个绝缘管道。前者是将多个集流放电针纵向多排沿圆周均匀分布在金属外壳上，并穿过绝缘管壁插入绝缘管内，通过与地相连的针尖释放电荷来中和油品中的静电。这种装置虽然可以消除针尖前面附近的静电荷，但由于采用了绝缘管道，油品在流过时与管壁的摩擦更容易产生静电，同时管道内的油品冲击导致针尖磨损后，消电效果急剧下降，在一定程度上会加剧静电的产生。后者是将多个消电针安装在金属外壳上，并穿过绝缘管壁插入绝缘管内，其消电的原理也是通过与地相连的针尖释放电荷来中和油品中的静电。这种装置虽然也可以消除针尖前面附近的静电荷，但在针尖和导管之间的静电不能有效消除，而正是这部分油品与绝缘管道的摩擦会加剧静电的产生，同时也存在管道内油品冲击导致针尖磨损后，消电效果急剧下降的问题。因此，现有的静电消除装置大多不能有效地消除管道内输送油品的静电荷。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种缓流高效的输油管道静电消除器，它能有效消除管道中油品的静电荷，使输送的油品静电在安全值以内。
为实现上述目的，本发明所设计的输油管道静电消除器，包括金属管道，所述金属管道的两端通过过渡管道与输油管道相连，所述金属管道的内壁上沿轴向间隔设置有若干个多菱锥形消电针，所述多菱锥形消电针的各个菱边形成刀锋。
优选地，所述多菱锥形消电针通过绝缘基座安装固定在所述金属管道的内壁上。这样，可以通过绝缘基座提高油品中电荷的静电电位，增强静电感应的效果。
优选地，所述多菱锥形消电针为三菱锥形消电针或四菱锥形消电针。所述多菱锥形消电针的各个锥面呈弧面形。这样，可以使多菱锥形消电针的尖端和侧面刀锋处都形成尖端感应区，大大提高油品流通截面上静电中和的面积。
进一步地，所述多菱锥形消电针的针尖指向或穿过所述金属管道的轴心。对应地，所述多菱锥形消电针的长度是所述金属管道半径的0.8～1.2倍。
进一步地，所述金属管道与输油管道同轴心布置，所述金属管道的直径是输油管道直径的1～5倍，以2～3倍为佳。这样，当油品流入到金属管道时，其流速减小，并形成紊流，大大提高了油品和管壁的接触以及油品流经尖端和侧锋感应区的几率，使消电的效果加强。
更进一步地，所述金属管道上设置有泄油阀。这样，在维护过程中，可将残留在金属管道中的油排出。
再进一步地，所述金属管道的内壁上沿轴向等间隔设置有3～5个多菱锥形消电针，相邻多菱锥形消电针在沿所述金属管道圆周方向的夹角为120°。这样，可均匀有效地消除管道中各处油品的静电荷。
本发明的有益效果在于：多菱锥形消电针的尖端和侧面刀锋处都形成有尖端感应区，大大提高了油品流通截面上静电中和的面积。本发明不仅可以消除针尖前面附近的静电荷，而且可以将针尖和管道之间的静电消除，从而将输送油品的静电控制在安全值以内。同时，本发明具有结构简单、消电安全可靠、使用周期长的优点。
附图说明
图1为一种输油管道静电消除器的剖视结构示意图。
图2a为图1中多菱锥形消电针在金属管道内的轴向分布示意图。
图2b为图1中多菱锥形消电针在金属管道内的横截面分布示意图。
图3a为三菱锥形消电针的横截面结构示意图。
图3b为四菱锥形消电针的横截面结构示意图。
图3c为锥面为弧面的三菱锥形消电针的横截面结构示意图。
图3d为锥面为弧面的四菱锥形消电针的横截面结构示意图。
图4为图1中多菱锥形消电针安装在绝缘基座上的放大结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示的输油管道静电消除器，包括金属管道1，金属管道1的两端为过渡管道6，过渡管道6通过连接法兰4与输油管道8相连。金属管道1的底部设置有泄油阀5。金属管道1与输油管道8同轴心布置，金属管道1的直径是输油管道8直径的2倍。
在金属管道1中沿轴向间隔设置有三个多菱锥形消电针2，多菱锥形消电针2的各个菱边形成刀锋7。每个多菱锥形消电针2通过绝缘基座3安装固定在金属管道1的内壁上，相邻多菱锥形消电针2沿金属管道1圆周方向的夹角为120°。从金属管道1的轴向上看，三个多菱锥形消电针2是等间隔布置的，如图2a所示；从金属管道1的横截面上看，三个多菱锥形消电针2是等角度布置的，如图2b所示。
上述多菱锥形消电针2的针尖指向金属管道1的轴心，且多菱锥形消电针2的长度为金属管道1半径的0.9倍。优选的多菱锥形消电针2是三菱锥形消电针或四菱锥形消电针，其横截面形状如图3a、3b所示，它们具有较为尖锐的刀锋7。最好的多菱锥形消电针2是锥面为弧面的三菱锥形消电针或四菱锥形消电针，如图3c、3d所示，它们具有更为锐利的刀锋7。
如图4为上述多菱锥形消电针2安装在绝缘基座3上的放大结构示意图。绝缘基座3由聚四氟乙烯等高绝缘材料制作而成，多菱锥形消电针2的下端圆柱形结构固定在绝缘基座3上。
本发明的工作原理如下：油品通过油泵抽送、过滤器过滤、管道输送等过程时，会产生大量的静电荷，当油品从输油管道8通过过渡管道6流入到金属管道1时，由于静电感应，伸入到金属管道1内的多菱锥形消电针2的尖端和刀锋7可以中和掉油品中的静电荷。绝缘基座3可以降低多菱锥形消电针2的电容值，从而提高静电感应的效果。同时，油品从过渡管道6流入到金属管道1时，由于金属管道1的截面突然增大，使油品流速减小，并形成紊流，大大提高了油品和管壁的接触以及油品流经尖端和侧锋感应区的几率，使静电消除的效果更好。

Claims (8)

1.一种输油管道静电消除器，包括金属管道（1），其特征在于：所述金属管道（1）的两端设置有过渡管道（6），所述过渡管道（6）通过连接法兰（4）与输油管道（8）相连，所述金属管道（1）与输油管道（8）同轴心布置，所述金属管道（1）的直径是输油管道（8）直径的2～3倍，所述过渡管道（6）与输油管道（8）的内径相等，所述金属管道（1）的内壁上沿轴向间隔设置有若干个多菱锥形消电针（2），所述多菱锥形消电针（2）的各个菱边形成刀锋（7）。
2.根据权利要求1所述的输油管道静电消除器，其特征在于：所述多菱锥形消电针（2）通过绝缘基座（3）安装固定在所述金属管道（1）的内壁上。
3.根据权利要求1或2所述的输油管道静电消除器，其特征在于：所述多菱锥形消电针（2）为三菱锥形消电针或四菱锥形消电针。
4.根据权利要求1或2所述的输油管道静电消除器，其特征在于：所述多菱锥形消电针（2）的各个锥面呈弧面形。
5.根据权利要求1或2所述的输油管道静电消除器，其特征在于：所述多菱锥形消电针（2）的针尖指向或穿过所述金属管道（1）的轴心。
6.根据权利要求1或2所述的输油管道静电消除器，其特征在于：所述多菱锥形消电针（2）的长度是所述金属管道（1）半径的0.8～1.2倍。
7.根据权利要求1或2所述的输油管道静电消除器，其特征在于：所述金属管道（1）上设置有泄油阀（5）。
8.根据权利要求1或2所述的输油管道静电消除器，其特征在于：所述金属管道（1）的内壁上沿轴向等间隔设置有3～5个多菱锥形消电针（2），相邻多菱锥形消电针（2）在沿所述金属管道（1）圆周方向的夹角为120°。
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