CN105403639A - 研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种研究流动态油气挥发规律的实验装置及其应用方法，所述的实验装置可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景，其中，油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程，并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量，多个储油罐可以存放不同性质的原油，水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度，并通过采样口进行检测分析，即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。同时，本发明提供的流动态油气挥发实验装置结构清晰，使用方便，模拟准确度高，具有实际应用意义，该实验装置模拟过程真实、条件丰富，使用方便，通过研究油气挥发的规律，可以为我国输油管道泄漏事故提供参考数据和建议措施，减小燃爆事故发生的可能性，从而为我国石化行业油品的安全和运输提供保障。

Description

研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置及其应用方法

技术领域

本发明涉及油气性能实验技术领域，具体地说，涉及一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置及其应用方法。

背景技术

石油行业是我国经济的支柱性产业。近年来，随着国家经济的飞速发展，石油及其产品的需求量大大增加，在油品储存或运输过程中溢油、漏油的事故时有发生，造成环境污染，甚至引发火灾和爆炸，带来严重的经济损失和人员伤亡。因此，研究不同种类的油品在不同环境下的挥发规律，可以为油气挥发可能导致的各种事故进行预防和控制提供技术依据和参考，对于我国石化工业油品的安全储存和运输具有重要的现实意义。

目前，关于油品挥发相关技术领域的研究中，海面溢油风化依然是研究重点，在研究海面溢油风化过程中，由于实验模拟条件单一，大部分实验通过玻璃容器盛放油品，在敞口状态下改变其他影响因素，通过质量损失获得实验数据，从而对不同条件下的油品挥发情况进行估算和分析。其次是在油品储存运输过程中的油气回收利用，比如原油装卸船过程、装卸车过程、加油站以及油库的油气回收利用措施研究等。由于缺少功能完善的实验设备及配套的研究方法，以及研究思路的局限性等，油气挥发过程中更多的挥发情景和影响因素未被考虑，例如油品所处空间的密封性、挥发油气的物质组成等等。

高锦鹏等(化学工程与装备，2010年第2期，第24页)提出的一种油气损失模型的建立中公开了一种油气挥发损失测量装置，主要由三部分组成：储存汽油的釜(容积为4950ml)、外循环水浴控温(低温控制用乙二醇做冷凝剂、高温用水)、吸收油气的吸收瓶，该装置可以改变温度、容器压力，以及釜中的储油量不同。该测量装置主要用于测量在加油站卸油、储油和加油过程中损失的油气，油品在加热挥发的过程中不产生流动，为静止状态，因此实际测量的是非流动状态的油气挥发。

公开号为CN104330503A的中国专利公布了一种研究非流动态油气挥发规律的实验装置,它包括水浴加热装置和位于水浴加热装置内的油气挥发箱，箱体顶部设有若干气孔，气孔设有盖子，箱体顶部靠近边缘位置设有采样口、温度计和压力表，箱体内部设有至少一个搅拌浆，箱体顶部设有进样口，箱体底部设有出样口；水浴加热装置包括敞口的容器，容器底部设有加热棒，加热棒上方设有固定于容器内壁两侧的支撑杆，容器内侧部设有温度传感器。该发明专利申请通过油气挥发箱和水浴加热装置，可以模拟不同油品在不同环境及不同温度条件下的挥发情况，从而探究归纳出油气挥发规律，但其针对的是非流动态油气的挥发进行实验。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷和不足，在充分考虑现实输油管道的结构及类似事故发生的环境后，提供了一种研究流动态油气挥发规律的实验装置及其应用方法。

根据本发明一实施例，提供了一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置，包括控制电箱、油品输送系统、水浴加热装置和位于水浴加热装置内的油气挥发箱，所述油品输送系统包括油泵和至少一个储油罐，油泵通过输油管线与储油罐相连，形成循环回路，油泵与控制电箱的时间继电器连接；所述输油管线贯穿油气挥发箱内部，位于油气挥发箱内的输油管线底部设有多个排放口，位于油气挥发箱外的输油管线上设有回流阀和油品流量计，回流阀与控制电箱连接；所述油气挥发箱的侧壁上设有采样口和温度计。该实验装置可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景，其中，油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程，并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量，多个储油罐可以存放不同性质的原油，水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度，并通过采样口进行检测分析，即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。该实验装置模拟过程真实、条件丰富，使用方便，通过研究油气挥发的规律，可以为我国输油管道泄漏事故提供参考数据和建议措施，减小燃爆事故发生的可能性，从而为我国石化行业油品的安全和运输提供保障。

根据本发明一实施例，提供了一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置，包括控制电箱、油品输送系统、污水进样系统、水浴加热装置和位于水浴加热装置内的油气挥发箱，所述油品输送系统包括油泵和至少一个储油罐，油泵通过输油管线与储油罐相连，形成循环回路，油泵与控制电箱的时间继电器连接；所述输油管线贯穿油气挥发箱内部，位于油气挥发箱内的输油管线底部设有多个排放口，位于油气挥发箱外的输油管线上设有回流阀和油品流量计，回流阀与控制电箱连接；所述油气挥发箱的侧壁上设有采样口和温度计；所述实验装置还设有污水进样系统，该系统包括密闭的污水池和水泵，污水池通过输液管线与水泵连接，水泵通过输液管线与设在油气挥发箱侧壁的进水口相连，所述水泵与控制电箱的时间继电器连接，所述输液管线上设有污水流量计。该实验装置可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景，其中，油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程，并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量，多个储油罐可以存放不同性质的原油，污水进样系统可以向油气挥发箱中输送不同性质和量的污水，便于研究油水混合条件下的挥发气体的性质和组成，水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度，并通过采样口进行检测分析，即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。该实验装置模拟过程真实、条件丰富，使用方便，通过研究油气挥发的规律，可以为我国输油管道泄漏事故提供参考数据和建议措施，减小燃爆事故发生的可能性，从而为我国石化行业油品的安全和运输提供保障。

根据本发明一实施例，提供了一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置的应用方法，该方法含有以下步骤：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置中，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度，打开加热开关；

(2)选择输油管线，设定油泵的工作时间，关闭油气挥发箱内输油管线底部的排放口，调节回流阀，使油品循环流动，预热油品输送系统，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵；

(3)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开油气挥发箱内输油管线底部的排放口，打开开关进行油品进样；

(4)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，待达到采样时间后，自动抽取油气挥发箱内挥发的气体进入采样袋，通过气相色谱进行分析，并记录实验条件；

(5)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。

该应用方法实现了对不同性质原油泄漏的实验，通过该应用方法能够得出不同油品在不同环境中的挥发规律。

根据本发明一实施例，提供了一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置的应用方法，该方法含有以下步骤：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置中，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度，打开加热开关；

(2)选择输油管线，设定油泵的工作时间，关闭油气挥发箱内输油管线底部的排放口，调节回流阀，使油品循环流动，预热油品输送系统，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵；

(3)实验前调节污水流量计，设定水泵的工作时间，注入所需污水量；

(4)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开油气挥发箱内输油管线底部的排放口，打开开关进行油品进样；

(5)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，待达到采样时间后，自动抽取油气挥发箱内挥发的气体进入采样袋，通过气相色谱进行分析，并记录实验条件；

(6)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。

该应用方法实现了对不同性质原油油水混合条件下的泄漏实验，通过该应用方法能够得出不同油品在不同环境中尤其是在油水混合条件下的挥发规律。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明制作了一套模拟油品从管道泄漏整个过程的流动态油气挥发实验装置，对模拟油品泄漏、挥发过程以及空间内油气的分布、迁移情况构建了科学合理的实验平台。

(2)本发明提供的流动态油气挥发实验装置可模拟不同条件下的油品泄露情景，可调节影响条件较多，如温度、含水率、泄露量、密闭程度等，更接近于实际泄露情况。

(3)本发明提供的流动态油气挥发实验装置结构清晰，功能性强，操作方便，适用范围广，可根据需要采集不同油品种类、不同挥发条件下的气相样品。

(4)本发明采集的样品通过气相色谱分析，可定量、定性分析挥发油气组成和各组分浓度，为进一步的油气挥发规律研究提供基础数据。

总体来说，通过本发明提供的流动态油气挥发实验装置，可以真实模拟油品从管道泄露过程以及泄露后不同性质油品在不同密闭程度及环境条件下的挥发情况，总结出油气挥发规律，可以为我国输油管道泄露事故提供参考数据和建议措施，减小燃爆事故发生的可能性，从而为我国石化行业的安全和运输提供保障。同时，本发明提供的流动态油气挥发实验装置结构清晰，使用方便，模拟准确度高，具有实际应用意义。

附图说明

附图1为本发明实施例1中研究流动态油气挥发规律的实验装置的结构图。

附图2为本发明实施例水浴加热装置的结构示意图。

附图3为本发明实施例2中油气挥发规律图。

附图4为本发明实施例3中研究流动态油气挥发规律的实验装置的结构图。

附图5为本发明实施例4中油气挥发规律图。

附图6为本发明实施例5中油气挥发规律图。

附图7为本发明实施例6中油气挥发规律图。

附图8为本发明实施例7中油气挥发规律图。

图中，1、油气挥发箱，2、油泵，3、储油罐，4、输油管线，5、排放口，6、回流阀，7、油品流量计，8、采样口，9、温度计，10、盖子，11、输出口，12、输入口，13、出料口，14、泄漏阀，15、容器，16、加热棒，17、支撑杆，18、温度传感器，19、出样口，20、污水池，21、水泵，22、输液管线，23、进水口，24、污水流量计。

具体实施方式

以下结合附图及几个实施例对本发明的实验装置及其应用方法进行进一步的说明。

实施例1：如图1所示，一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置，包括控制电箱、油品输送系统、污水进样系统、水浴加热装置和位于水浴加热装置内的油气挥发箱1，所述油品输送系统包括油泵2和四个储油罐3，油泵2通过输油管线4与储油罐3相连，形成循环回路，油泵2与控制电箱的时间继电器连接；所述输油管线4贯穿油气挥发箱1内部，位于油气挥发箱1内的输油管线底部设有三个排放口5，位于油气挥发箱1外的输油管线上设有回流阀6和油品流量计7，回流阀6与控制电箱连接；所述油气挥发箱1的侧壁上设有采样口8和温度计9。该实验装置可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景，其中，油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程，并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量，四个储油罐可以存放不同性质的原油，水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度，并通过采样口进行检测分析，即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。该实验装置模拟过程真实、条件丰富，使用方便，通过研究油气挥发的规律，可以为我国输油管道泄漏事故提供参考数据和建议措施，减小燃爆事故发生的可能性，从而为我国石化行业油品的安全和运输提供保障。

在本实施例中，每个储油罐包括罐体，罐体的顶部设有盖子10，罐体内设有隔网，在罐体的底部设有与输油管线4连接的输出口11，在罐体的顶部设有与输油管线4连接的输入口12，输油管线4与输出口11和输入口12均可拆卸连接，便于实验室输油管线封堵或损坏时，可以采用其它管线代替，从而不影响实验。

在本实施例中，每个储油罐的容积均为10L，容量大且便于存储不同性质的油品，在储油罐3的底部设有出料口13，便于排出油渣更换油品，为后续研究多种油品混合挥发规律打下基础。

在本实施例中，在每个排放口处均设有泄露阀14。在进行实验时，通过手动控制泄漏阀控制流量，使油品泄漏位置、泄漏流量更加均匀、合理。

在本实施例中，如图2所示，所述的水浴加热装置包括敞口的容器15，容器15的底部设有加热棒16，加热棒16上方设有连接于容器15内壁两侧的支撑杆17，油气挥发箱1放置于支撑杆17上，容器15的内壁上设有与控制电箱相连的温度传感器18。在进行实验时控制电箱通过温度传感器设置水浴加热装置中水的温度，用来模拟油品挥发环境的温度。

在本实施例中，所述油气挥发箱1的顶部设为卷帘门式结构，可以根据实验要求，使油气挥发箱形成密闭和不同程度的敞开状态，用来模拟油品所处环境的不同密闭程度。

在本实施例中，在所述油气挥发箱1的底部设有出样口19，在实验结束后，通过出样口19排出油气挥发箱内的油品，以备下次实验使用。

在本实施例中，所述油气挥发箱1为主体是一个长100cm、宽50cm、高40cm的长方体容器，为有机玻璃制作而成。

在本实施例中，所述采样口设有两个，若其中一个采用口损坏，还可以采用第二个采用口进行采样，不影响实验。

为了方便维修实验装置，在本实施例中，实验装置整体各部分均由活结连接，可拆卸更换。

通过本实施例实验装置进行实验，可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景，其中，油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程，并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量，多个储油罐可以存放不同性质的原油，油气挥发箱顶部的卷帘门设计可以模拟密闭和不同程度的敞开条件，水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度，并通过采样口进行检测分析，即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。

实施例2：一种实施例1中所述研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置的应用方法，该方法含有以下步骤：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置的支撑杆上，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度为20℃，打开加热棒。

(2)选择1号罕戈原油和2号埃斯坡原油输油管线，关闭泄露阀，打开回流阀，设定油泵的工作时间为10分钟，打开电源，调节流量，使油品循环流动，预热输油管线，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵。

(3)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开泄漏阀，同时打开电源，待向油气挥发箱内注入1L原油后，关闭阀门。

(4)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，挥发箱顶部卷帘门处于密闭状态，待油气挥发箱内温度达到20℃，开始计时，分别经过30分钟、60分钟、120分钟、240分钟和480分钟后，由采样口采集箱体中气相样品，并利用气相色谱对取得样品进行分析，并记录实验条件。

(5)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。

在本实施例中，实验获得的分析结果如图3所示，其挥发的主要气体由烷烃类构成，包括乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷及碳六以上烷烃。乙烷由于挥发速度快、含量较少，偶尔可以测出；C6+为本组实验中挥发有机气体中含量最高的组分，占34％；正戊烷、异戊烷、正丁烷含量相对较少，分别为19％、18％、19％，是组成挥发气体组成的关键组分；丙烷和异丁烷含量最少为4％和5％；原油各组分挥发速率、挥发量与其物化性质密切相关，在通常情况下，碳数越少的组分挥发速率越快，含量也相对较少；重组分挥发慢，含量相对较高；因此，在一定时间内，表现为有机挥发气体逐渐增高，波动并趋于稳定。

实施例3：如图4所示，一种研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置，包括控制电箱、油品输送系统、污水进样系统、水浴加热装置和位于水浴加热装置内的油气挥发箱1，所述油品输送系统包括油泵2和四个储油罐3，油泵2通过输油管线4与储油罐3相连，形成循环回路，油泵2与控制电箱的时间继电器连接；所述输油管线4贯穿油气挥发箱1内部，位于油气挥发箱1内的输油管线底部设有三个排放口5，位于油气挥发箱1外的输油管线上设有回流阀6和油品流量计7，回流阀6与控制电箱连接；所述油气挥发箱1的侧壁上设有采样口8和温度计9；所述实验装置还设有污水进样系统，该系统包括密闭的污水池20和水泵21，污水池20通过输液管线22与水泵21连接，水泵21通过输液管线22与设在油气挥发箱1侧壁的进水口23相连，所述水泵21与控制电箱的时间继电器连接，所述输液管线22上设有污水流量计24。该实验装置可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景，其中，油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程，并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量，多个储油罐可以存放不同性质的原油，污水进样系统可以向油气挥发箱中输送不同性质和量的污水，便于研究油水混合条件下的挥发气体的性质和组成，水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度，并通过采样口进行检测分析，即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。该实验装置模拟过程真实、条件丰富，使用方便，通过研究油气挥发的规律，可以为我国输油管道泄漏事故提供参考数据和建议措施，减小燃爆事故发生的可能性，从而为我国石化行业油品的安全和运输提供保障。

在本实施例中，每个储油罐包括罐体，罐体的顶部设有盖子10，罐体内设有隔网，在罐体的底部设有与输油管线4连接的输出口11，在罐体的顶部设有与输油管线4连接的输入口12，输油管线4与输出口11和输入口12均可拆卸连接，便于实验室输油管线封堵或损坏时，可以采用其它管线代替，从而不影响实验。

在本实施例中，每个储油罐的容积均为10L，容量大且便于存储不同性质的油品，在储油罐3的底部设有出料口13，便于排出油渣更换油品，为后续研究多种油品混合挥发规律打下基础。

在本实施例中，在每个排放口处均设有泄露阀14。在进行实验时，通过手动控制泄漏阀控制流量，使油品泄漏位置、泄漏流量更加均匀、合理。

在本实施例中，如图2所示，所述的水浴加热装置包括敞口的容器15，容器15的底部设有加热棒16，加热棒16上方设有连接于容器15内壁两侧的支撑杆17，油气挥发箱1放置于支撑杆17上，容器15的内壁上设有与控制电箱相连的温度传感器18。在进行实验时控制电箱通过温度传感器设置水浴加热装置中水的温度，用来模拟油品挥发环境的温度。

在本实施例中，所述油气挥发箱1的顶部设为卷帘门式结构，可以根据实验要求，使油气挥发箱形成密闭和不同程度的敞开状态，用来模拟油品所处环境的不同密闭程度。

在本实施例中，在所述油气挥发箱1的底部设有出样口19，在实验结束后，通过出样口19排出油气挥发箱内的油品，以备下次实验使用。

在本实施例中，所述油气挥发箱1为主体是一个长100cm、宽50cm、高40cm的长方体容器，为有机玻璃制作而成。

在本实施例中，所述采样口设有两个，若其中一个采用口损坏，还可以采用第二个采用口进行采样，不影响实验。

为了方便维修实验装置，在本实施例中，实验装置整体各部分均由活结连接，可拆卸更换。

通过本实施例实验装置进行实验，可以模拟不同环境下的管道泄漏事故场景，其中，油品输送系统可以模拟输油管道泄漏过程，并通过油品流量计、回流阀调节流量和泄漏量，多个储油罐可以存放不同性质的原油，污水进样系统可以向油气挥发箱中输送不同性质和量的污水，便于研究油水混合条件下的挥发气体的性质和组成，油气挥发箱顶部的卷帘门设计可以模拟密闭和不同程度的敞开条件，水浴加热装置可以模拟油品挥发环境的温度，并通过采样口进行检测分析，即可得出不同油品在不同环境中的挥发规律。

实施例4：一种实施例3中所述研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置的应用方法，该方法含有以下步骤：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置的支撑杆上，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度为20℃，打开加热棒。

(2)选择1号罕戈原油和2号埃斯坡原油输油管线，关闭泄露阀，打开回流阀，设定油泵的工作时间为10分钟，打开电源，调节流量，使油品循环流动，预热输油管线，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵。

(3)输油管线预热后，设定水泵工作时间，向油气挥发箱中注入9L污水。

(4)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开泄漏阀，同时打开电源，待向油气挥发箱内注入1L原油后，关闭阀门。

(5)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，挥发箱顶部卷帘门处于密闭状态，待油气挥发箱内温度达到20℃，开始计时，分别经过30分钟、60分钟、120分钟、240分钟和480分钟后，由采样口采集箱体中气相样品，并利用气相色谱对取得样品进行分析，并记录实验条件。

(6)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。

在本实施例中，实验获得的分析结果如图5所示，由图5所示的分析结果可知，挥发出来的有机气体组分主要是乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷及碳六以上烷烃，其中乙烷由于浓度太小，偶尔可以测出；C6+为挥发油气含量最高的组分，达到了28％；正丁烷、异戊烷、正戊烷相对平均，分别为21％、19％和19％；丙烷和异丁烷的含量较少为5％和6％。由分析可知，向油气挥发箱中注入污水，各组分挥发量呈下降趋势，这说明污水对原油的吸附、溶解等抑制作用，强于其自身挥发微量有机气体的促进作用。

实施例5：一种实施例3中所述研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置的应用方法，该方法含有以下步骤：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置的支撑杆上，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度为20℃，打开加热棒。

(2)选择1号罕戈原油和2号埃斯坡原油输油管线，关闭泄露阀，打开回流阀，设定油泵的工作时间为10分钟，打开电源，调节流量，使油品循环流动，预热输油管线，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵。

(3)输油管线预热后，设定水泵工作时间，向油气挥发箱中注入1L污水。

(4)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开泄漏阀，同时打开电源，待向油气挥发箱内注入1L原油后，关闭阀门。

(5)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，油气挥发箱顶部卷帘门处于密闭状态，待油气挥发箱内温度达到20℃，开始计时，分别经过30分钟、60分钟、120分钟、240分钟和480分钟后，由采样口采集箱体中气相样品，并利用气相色谱对取得样品进行分析，并记录实验条件。

(6)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。

在本实施例中，实验获得的分析结果如图6所示，由图6所示的分析结果可知，与实施4相比，本实施例中油品挥发气体的组成依然是乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷及碳六以上，但各组分浓度普遍增大，最大增长量接近50％，这表明水对原油挥发有抑制作用。

实施例6：一种实施例3中所述研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置的应用方法，该方法含有以下步骤：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置的支撑杆上，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度为30℃，打开加热棒。

(2)选择1号罕戈原油和2号埃斯坡原油输油管线，关闭泄露阀，打开回流阀，设定油泵的工作时间为10分钟，打开电源，调节流量，使油品循环流动，预热输油管线，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵。

(3)输油管线预热后，设定水泵工作时间，向油气挥发箱中注入1L污水。

(4)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开泄漏阀，同时打开电源，待向油气挥发箱内注入1L原油后，关闭阀门。

(5)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，油气挥发箱顶部卷帘门处于密闭状态，待油气挥发箱内温度达到30℃，开始计时，分别经过30分钟、60分钟、120分钟、240分钟和480分钟后，由采样口采集箱体中气相样品，并利用气相色谱对取得样品进行分析，并记录实验条件。

(6)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。

与实施5中采用的温度为20℃相比，本实施例中采用的温度为30℃，实验获得的分析结果如图7所示，由图7所示的分析结果可知，温度对挥发速率有明显影响，各组分浓度比相同时间略有增加，以正丁烷增长最为明显，同比增加25％，异戊烷、正戊烷次之为10％，，随着温度升高，分子扩散运动更加激烈，同时油膜对挥发分子的迁移阻力变小，导致挥发量增大，挥发速率增快。

实施例7：一种实施例3中所述研究流动态油气挥发规律的模拟实验装置的应用方法，该方法含有以下步骤：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置的支撑杆上，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度为30℃，打开加热棒。

(2)选择1号罕戈原油和2号埃斯坡原油输油管线，关闭泄露阀，打开回流阀，设定油泵的工作时间为10分钟，打开电源，调节流量，使油品循环流动，预热输油管线，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵。

(3)输油管线预热后，设定水泵工作时间，向油气挥发箱中注入1L污水。

(4)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开泄漏阀，同时打开电源，待向油气挥发箱内注入1L原油后，关闭阀门。

(5)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，油气挥发箱顶部卷帘门处于完全敞开状态，待油气挥发箱内温度达到30℃，开始计时，分别经过30分钟、60分钟、120分钟、240分钟和480分钟后，由采样口采集箱体中气相样品，并利用气相色谱对取得样品进行分析，并记录实验条件。

(6)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。

与实施例6中油气挥发箱处于密闭状态不同，在本实施例中，油气挥发箱处于完全敞开状态，实验获得的分析结果如图8所示，由图8所示的分析结果可知，在完全敞开状态下，各组分在短时间内大幅下降，当超过4小时后，丙烷、异丁烷、正丁烷基本无法测出，当挥发时间超过8小时异戊烷下降91％，正戊烷下降95％，C6+下降87.5％，气体浓度下降较大的原因为挥发组分的蒸汽压与该组分在周围空气中的蒸汽分压之差为挥发的主要驱动力，敞开状态下挥发组分易于扩散到周围环境中，所以挥发过程能在较短时间内进行完全且较为彻底。

以上实例表明，与现有研究非流动态油气挥发规律不同的是，首先，本发明实施例油品进入油气挥发箱的方式为采用油品输送系统给油品加压，使油品喷入油气挥发箱中，真实模拟油品管道泄漏的过程，且泄漏量、时间均可通过阀门调节，而非流动态则只是单纯手动将油品导入油气挥发箱中；其次，气袋采样、污水进样都通过时间继电器控制，自动化程度高，非流动态装置单纯靠人工计时采样、较为费力；再次，油气挥发箱的.顶部采用卷帘门式设计，可以自由调节挥发箱敞开幅度、位置，优于非流动态的塞子设计；最后，储油罐全过程使用流量计控制，精度更高，操作更便捷。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种研究流动态油气挥发规律的实验装置，其特征在于：包括控制电箱、油品输送系统、水浴加热装置和位于水浴加热装置内的油气挥发箱，所述油品输送系统包括油泵和至少一个储油罐，油泵通过输油管线与储油罐相连，形成循环回路，油泵与控制电箱的时间继电器连接；所述输油管线贯穿油气挥发箱内部，位于油气挥发箱内的输油管线底部设有多个排放口，位于油气挥发箱外的输油管线上设有回流阀和油品流量计，回流阀与控制电箱连接；所述油气挥发箱的侧壁上设有采样口和温度计。

2.根据权利要求1所述的研究流动态油气挥发规律的实验装置，其特征在于：每个储油罐包括罐体，罐体的顶部设有盖子，罐体内设有隔网，在罐体的底部设有与输油管线连接的输出口，在罐体的顶部设有与输油管线连接的输入口。

3.根据权利要求1所述的研究流动态油气挥发规律的实验装置，其特征在于：在每个排放口处均设有泄露阀。

4.根据权利要求1所述的研究流动态油气挥发规律的实验装置，其特征在于：所述的水浴加热装置包括敞口的容器，容器的底部设有加热棒，加热棒上方设有连接于容器内壁两侧的支撑杆，油气挥发箱放置于支撑杆上，容器的内壁上设有与控制电箱相连的温度传感器。

5.根据权利要求1所述的研究流动态油气挥发规律的实验装置，其特征在于：所述实验装置还设有污水进样系统，该系统包括密闭的污水池和水泵，污水池通过输液管线与水泵连接，水泵通过输液管线与设在油气挥发箱侧壁的进水口相连，所述水泵与控制电箱的时间继电器连接，所述输液管线上设有污水流量计。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的研究流动态油气挥发规律的实验装置，其特征在于：所述油气挥发箱的顶部设为卷帘门式结构。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的研究流动态油气挥发规律的实验装置，其特征在于：在每个储油罐的底部均设有出料口，在所述油气挥发箱的底部设有出样口。

8.根据权利要求1所述的研究流动态油气挥发规律的实验装置，其特征在于：所述采样口至少设有两个。

9.一种如权利要求1所述研究流动态油气挥发规律的实验装置的应用方法，其特征在于：其具体实验步骤如下：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置中，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度，打开加热开关；

(2)选择输油管线，设定油泵的工作时间，关闭油气挥发箱内输油管线底部的排放口，调节回流阀，使油品循环流动，预热油品输送系统，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵；

(3)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开油气挥发箱内输油管线底部的排放口，打开开关进行油品进样；

(4)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，待达到采样时间后，自动抽取油气挥发箱内挥发的气体进入采样袋，通过气相色谱进行分析，并记录实验条件；

(5)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。

10.一种如权利要求5所述研究流动态油气挥发规律的实验装置的应用方法，其特征在于：其具体实验步骤如下：

(1)将油气挥发箱置于水浴加热装置中，并往水浴加热装置中加入水，设定水浴加热装置的温度，打开加热开关；

(2)选择输油管线，设定油泵的工作时间，关闭油气挥发箱内输油管线底部的排放口，调节回流阀，使油品循环流动，预热油品输送系统，待油品输送系统达到稳定后，关闭油泵；

(3)实验前调节污水流量计，设定水泵的工作时间，注入所需污水量；

(4)关闭回流阀，设定油泵的工作时间，打开油气挥发箱内输油管线底部的排放口，打开开关进行油品进样；

(5)设定采用时间与电磁空气泵的工作时间，待达到采样时间后，自动抽取油气挥发箱内挥发的气体进入采样袋，通过气相色谱进行分析，并记录实验条件；

(6)实验结束后，关闭电源，排出油气挥发箱内的油品，清洁干燥油气挥发箱，备用。