CN108591838A - 一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台 - Google Patents

一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，由实验闭合循环系统、扩散运移实验砂箱组、光透法成像系统组成，实验闭合循环系统包括储油罐、抽油泵、若干个球阀、一对体积流量计以及电磁阀，储油罐中的油通过抽油泵抽取依次流过球阀、体积流量计和电磁阀后返回储油罐，一对体积流量计之间并联有泄漏管段；扩散运移实验砂箱组包括通过管路依次连接储水箱、抽水泵和透明砂箱，所述光透法成像系统包括灯箱和间距灯箱设置的CCD相机。本发明可以进行多种条件下的埋地管道泄漏扩散运移实验，实验平台安全、稳定、可靠，是实验室内进行埋地输油管道泄漏扩散运移实验的有效工具，将为应急抢险提供重要的理论支持。

Description

一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台
技术领域
本发明涉及埋地管道实验技术领域，尤其是一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台。
背景技术
随着我国经济的不断发展，石油消费量也在逐年攀升。管道运输作为一种连续、经济、安全、平稳的运输方式，已经成为石油输送的主要方式。虽然管道运输被认为是油气传输最安全经济的方式，但是和所有其他的工程设备一样，管道也有可能发生事故。管道泄漏事故不仅会造成直接的经济损失，甚至人员伤亡，还会污染附近的土壤、水源，造成严重的环境污染。同时埋地管道泄漏发生在土壤以下，不易察觉，而且由于地下河流的影响，泄漏扩散及运移范围难以预测。因此如果能够通过实验的方法对泄漏扩散运移进行研究，就可为应急抢险过程中采用挖储油池来阻止油品进一步污染土壤提供一定的理论支持。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种通过光透法成像实现操作便捷、实验结果可靠的基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，以解决埋地输油管道泄漏扩散运移的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，由实验闭合循环系统、扩散运移实验砂箱组和光透法成像系统组成，其中：
实验闭合循环系统：包括依次管路连接的储油罐、抽油泵、若干个球阀、一对体积流量计以及电磁阀，储油罐中的油通过抽油泵抽取依次流过球阀、体积流量计和电磁阀后返回储油罐，一对体积流量计之间并联有泄漏管段；
扩散运移实验砂箱组：通过管路依次连接储水箱、进水球阀、抽水泵、第三体积流量计和透明砂箱，所述透明砂箱内具有三个分隔而成的腔室；
光透法成像系统：包括灯箱、间距灯箱设置的CCD相机，透明砂箱位于灯箱与CCD相机之间并贴合在灯箱面上。
为防止产生冲击，提高油流动的平稳性，所述的抽油泵出口端的管路上设有缓冲罐。
优选地，所述的透明砂箱内有两块竖板将透明砂箱分隔成三个腔室，竖板上开有采用金属丝网阻隔的小孔。
进一步地，所述的透明砂箱内部的三个腔室上部均不封闭；所述的灯箱高度与透明砂箱中管道通过的圆孔的最低点等高。
本发明的有益效果是：本发明可以满足不同条件下的埋地管道泄漏扩散运移实验要求，实验平台安全、稳定、可靠，是实验室内进行埋地输油管道泄漏扩散运移实验的有效工具，将为应急抢险提供重要的理论支持。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明所述实验闭合循环系统的流程示意图；
图2为本发明所述扩散运移实验砂箱组的结构示意图；
图3为本发明所述光透法成像系统的结构示意图。
图中：1.储油罐2.抽油泵3.缓冲罐4.第一球阀5.第一体积流量计6.压力表7.第二球阀8.第三球阀9.第四球阀10.泄漏管段11.第五球阀12.第二体积流量计13.电磁阀14.储水箱15.进水球阀16.抽水泵17.第三体积流量计18.透明砂箱19.出水球阀20.圆孔21.灯箱22.CCD相机
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，由实验闭合循环系统、扩散运移实验砂箱组、光透法成像系统组成，所述实验闭合循环系统由并联的稳态流动管路和圆孔泄漏管路组成。
如图1所示，所述实验稳态流动管路包括通过管路依次连接的储油罐1、抽油泵2、缓冲罐3、若干个球阀、第一体积流量计5、压力表6、第二体积流量计12和电磁阀13，其中抽油泵2的第一端与储油罐1的第一端相连接，缓冲罐3的第一端与抽油泵2的第二端相连接，第一球阀4的第一端与缓冲罐3的第二端相连接，第一体积流量计5的第一端与第一球阀4的第二端相连接，压力表6的第一端与第一体积流量计5的第二端相连接，第二球阀7的第一端与压力表6的第二端相连接，第三球阀8的第一端与第二球阀7的第二端相连接，第二体积流量计12的第一端与第三球阀8的第二端相连接，电磁阀13的第一端与第二体积流量计12的第二端相连接，电磁阀13的第二端与储油罐1的第二端相连接；所述圆孔泄漏管路包括通过管路依次连接第四球阀9、泄漏管段10和第五球阀11，其中，第四球阀9的第一端与压力表6的第二端和第二体积流量计12的第一端相连接，泄漏管段10的第一端与第四球阀9的第二端相连接，第五球阀11的第一端与泄漏管段10的第二端相连接，第五球阀11的第一端与第三球阀8的第二端和第二体积流量计12的第一端相连接。
如图2所示，所述扩散运移实验砂箱组包括通过管路依次连接储水箱14、进水球阀15、抽水泵16、第三体积流量计17和透明砂箱18，其中进水球阀15的第一端与储水箱14的相连接，抽水泵16的第一端与进水球阀15的第二段相连接，第三体积流量计17的第一端与抽水泵16的第二端相连接，透明砂箱18的第一端与第三体积流量计17的第二端相连接，透明砂箱18的第二端连接有出水球阀19。
所述透明砂箱18是一个透明的箱体，可采用钢化玻璃制作，透明砂箱18中部开有一圆孔20，用于通过泄漏管段10观察埋地管道泄漏扩散运移现象，透明砂箱18内部设有两块竖板将透明砂箱18隔成三个腔室，竖板与圆孔20轴线平行设置，竖板上开有很多小孔并贴合有金属丝网阻隔，三个腔室上部均不封闭，透明砂箱18底部连接有两根导水管。
图3所示，光透法成像系统：包括灯箱21、间距灯箱21设置的CCD相机22，透明砂箱18位于灯箱21与CCD相机22之间并贴合在灯箱21面上，所述的灯箱21高度与透明砂箱18中管道通过的圆孔20的最低点等高。
实验步骤如下：
向透明砂箱18中填入实验所需粒径的石英砂；打开进水球阀15和出水球阀19，开启抽水泵16，调节抽水泵16的扬程至实验所需的高度；待透明砂箱18中水面稳定后，打开第一球阀4、第二球阀7、第三球阀8和电磁阀13，开启抽油泵3，开始稳态输送的实验；待第一体积流量计5、第二体积流量计12和压力表6示数稳定后，关闭球阀第二球阀7、第三球阀8，打开第四球阀9和第五球阀11，开始管道小孔泄漏实验；
管道小孔泄露实验中，全程使用CCD相机22对透明砂箱18进行间隔一秒钟的连续拍照；根据CCD相机22得到的光强分布图得到油的饱和度分布图。
本发明提供的一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，可以进行不同条件下的埋地管道泄漏扩散运移实验，实验平台安全、稳定、可靠，是实验室内进行埋地输油管道泄漏扩散运移实验的有效工具，将为应急抢险提供重要的理论支持。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，由实验闭合循环系统、扩散运移实验砂箱组和光透法成像系统组成，其特征是：
实验闭合循环系统：包括依次管路连接的储油罐、抽油泵、若干个球阀、一对体积流量计以及电磁阀，储油罐中的油通过抽油泵抽取依次流过球阀、体积流量计和电磁阀后返回储油罐，一对体积流量计之间并联有泄漏管段；
扩散运移实验砂箱组：通过管路依次连接储水箱、进水球阀、抽水泵、第三体积流量计和透明砂箱，所述透明砂箱内具有三个分隔而成的腔室；
光透法成像系统：包括灯箱、间距灯箱设置的CCD相机，透明砂箱位于灯箱与CCD相机之间并贴合在灯箱面上。
2.如权利要求1所述的基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，其特征是：所述的抽油泵出口端的管路上设有缓冲罐。
3.如权利要求1所述的基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，其特征是：所述的透明砂箱内有两块竖板将透明砂箱分隔成三个腔室，竖板上开有采用金属丝网阻隔的小孔。
4.如权利要求3所述的基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，其特征是：所述的透明砂箱内部的三个腔室上部均不封闭。
5.如权利要求3所述的基于光透法的埋地输油管道泄漏扩散运移实验平台，其特征是：所述的灯箱高度与透明砂箱中管道通过的圆孔的最低点等高。
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