CN110793735B - 一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置，包括泄漏模拟装置、路面模拟装置、集液装置和称重装置；泄漏模拟装置包括储液罐、截流板、堵漏塞、吊架和泄漏孔板，路面模拟装置包括路面支架、多个模拟路面以及多个水平仪，集液装置包括集液盘和多个支撑柱，称重装置包括第一电子称量装置、第二电子称量装置、数据采集仪和PC机。本发明的模拟试验装置能有效模拟运输途中储液罐发生泄漏时，不同种类危险化学品在不同条件下的泄漏状况；研究液态危险化学品的泄漏速度，对于评价泄漏衍生事故后果严重程度并指导危险化学品泄漏衍生事故的应急救援工作，具有十分重要的意义。

Description

一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置

技术领域

本发明涉及危险化学品道路运输防灾减灾装置技术领域，特别地，涉及一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，作为化工生产的原料、中间体及产品的危险化学品种类不断增加，在生产、经营、储存、运输和使用过程中发生的危化品泄漏事故也不断增多。

危险化学品液体槽罐车的储液罐在运输、停放、装卸车过程中受人为和自然条件的影响会发生多种突发情况，尤其在运输途中容易因追尾、碰撞、侧翻和剐蹭等原因使储液罐出现孔洞或裂缝，会导致危险化学品液体的泄漏，这样不仅破坏周围的生态环境，更易造成人员中毒和火灾爆炸事故的发生。并且槽罐车的离地高度、倾斜角度，泄漏孔洞的形状、尺寸等不同条件将使得危险化学品液体出现不同的泄漏速度，从而影响火灾蔓延速度或毒性影响范围。为尽量减小和避免在上述使用过程中发生危险，有必要针对危险化学品液体槽罐车泄漏情况展开试验模拟，并实时测定危险化学品的泄漏速度，为后续救援研究提供技术基础。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置，可以迅速、准确、实时测定危险化学品的泄漏速度。

为实现上述目的，本发明提供了一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置，包括泄漏模拟装置、路面模拟装置、集液装置和称重装置；

所述泄漏模拟装置包括储液罐、截流板、堵漏塞、吊架和泄漏孔板，所述储液罐为悬挂于所述吊架下方的卧式罐，所述储液罐的底部或侧部设有泄漏口，所述截流板与所述泄漏口相对应以控制液体的泄漏量，所述截流板能完全盖住所述泄漏口，所述泄漏孔板适于更换地设置在所述储液罐的外壁侧，所述泄漏孔板上设有一个或多个通孔或缝隙，且所有通孔和缝隙的面积之和小于等于所述泄漏口的面积，所述堵漏塞用于对所述通孔和泄漏口进行堵漏；

所述路面模拟装置设置于所述泄漏模拟装置的下方，其包括在下的路面支架、在上的模拟路面以及用于测定模拟路面倾角的多个水平仪，所述路面支架具有网状支撑面以便从模拟路面流下来的泄漏液向下流动到所述集液装置中，所述模拟路面适于更换地设置在所述网状支撑面上，多个所述水平仪分别设置在所述路面支架或模拟路面的周侧；

所述集液装置包括水平投影面积比所述路面支架的水平投影面积更大的集液盘，所述集液盘为凹形容器，用于收集从所述模拟路面上流下的全部泄漏液；

所述称重装置包括第一电子称量装置、第二电子称量装置、数据采集仪和PC机，所述第一电子称量装置用于称量储液罐中液体的重量，所述第二电子称量装置用于称量集液盘中泄漏液的重量，所述数据采集仪用于采集所述第一电子称量装置和第二电子称量装置的实时重量数据，并将采集到的重量数值发送到所述PC机中进行处理和计算，实时测定危险化学品的泄漏速度。

进一步的，所述泄漏孔板通过防渗垫圈与所述储液罐磁吸附连接，且所述泄漏孔板上的一个或多个通孔的位置与所述泄漏口相对应设置，所述泄漏孔板上的一个或多个通孔的形状和尺寸与泄漏口的形状和尺寸相同或不同；在不使用泄漏口时，所述堵漏塞用于安装在所述通孔内。

进一步的，所述防渗垫圈包括环状磁铁和包裹在所述环状磁铁上的防渗布，所述防渗垫圈的中心圈也与所述泄漏口的位置相对应设置。

进一步的，所述截流板为能够完全遮盖泄漏口的平板，所述截流板竖直或水平设置在所述储液罐内，所述截流板通过操作部件关闭或打开所述泄漏口，所述操作部件包括设置在储液罐内壁上的导轨和空心柱，所述截流板上设有与所述导轨相适配的滑槽，所述截流板与空心柱之间通过压力弹簧连接，所述压力弹簧的一端与所述截流板固定连接，另一端伸入所述空心柱内，所述空心柱内设有按压开关，所述按压开关的另一端与伸入所述空心柱内的所述压力弹簧相连接。即该结构中，截流板能在关闭位置和打开位置之间相对于所述储液罐移动。

进一步的，所述模拟路面包括不同材质的第一模拟路面和第二模拟路面，且所述第一模拟路面为沥青路面，所述第二模拟路面为水泥混凝土路面，二者可替换地设置在所述泄漏模拟试验装置中。该结构设置中第一模拟路面为沥青路面、第二模拟路面为水泥混凝土路面仅为优选，当然模拟路面也可以是其他材质的路面。

进一步的，所述集液装置还包括设置在所述集液盘内且用于支撑所述路面支架的多个支撑柱和设置在集液盘下方且用于支撑集液盘的集液盘支架，所述集液盘支架的螺栓支腿与所述集液盘固定连接；所述集液盘的内部底面上具有渐低的坡道，且在最低点处设置集液盘阀门。

进一步的，所述储液罐的顶部设有注液口，所述储液罐的底部设有卸液口，所述卸液口与带有卸液阀的卸液管路连接。

进一步的，所述路面支架的整体形状为方形；所述水平仪为气泡水平仪，所述水平仪的数量为4个，且分别设置在方形路面支架的四周。

进一步的，所述吊架与所述第一电子称量装置连接；所述集液装置设置在所述第二电子称量装置上。

进一步的，所述第一电子称量装置为电子秤，所述第二电子称量装置为电子天平。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

(1)、本发明中，该液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其储液罐为通过吊架悬挂于模拟路面上方的卧式罐，储液罐上的底部或侧部设有泄漏口，储液罐内侧设有与泄漏口相对应截流板；从泄漏口流出的液体首先滴落到模拟路面上，再从模拟路面上溢出到集液盘中，并通过第一电子称量装置称量储液罐中液体的重量变化量、以及通过第二电子称量装置称量收集到的液体的重量，数据采集仪采集第一电子称量装置和第二电子称量装置的实时重量数据，并将采集到的重量数值发送到PC机中；通过本发明的模拟试验装置可以模拟危险化学品运输途中槽罐车上的储液罐发生泄漏时，在不同危险化学品种类，储液罐的离地高度、倾斜角度，泄漏口的形状、尺寸等条件下，研究危险化学品液体的泄漏速度，对于指导危险化学品泄漏引发衍生事故的应急处置，尤其是泄漏的危险化学品的毒性蔓延空间，火灾燃烧面积、爆炸影响范围等的确定，具有十分重要的意义。

(2)、本发明中泄漏孔板通过防渗垫圈与储液罐磁吸附连接；该结结构设置通过更换带有不同大小、形状通孔的泄漏孔板，能够充分、有效地模拟液体槽罐车发生交通碰撞后危险化学品液体泄漏的情形，结构设置合理，试验方便。

(3)、本发明中模拟路面可以是沥青路面、水泥混凝土路面等不同材质的路面，几种路面可替换地设置在泄漏模拟试验装置的路面支架上。本发明通过更换不同材质的模拟路面，以获得不同材质路面情况下的液体泄漏结果，为后续液体危险化学品的抢险救援提供理论依据与技术指导。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置的结构示意图；

图2是本发明中储液罐的纵向剖面结构示意图；

图3是图2中A处的放大结构示意图；

图4是本发明中截流板与储液罐端壁配合(从储液罐内向外)的结构示意图；

图5是本发明中截流板与储液罐端壁配合的俯视结构示意图；

图6是本发明中一种泄漏孔板与储液罐端壁配合的结构示意图；

图7是本发明中另一种泄漏孔板与储液罐端壁配合的结构示意图；

图8是本发明中又一种泄漏孔板与储液罐端壁配合的结构示意图；

图9是本发明中又一种泄漏孔板与储液罐端壁配合的结构示意图；

图10是本发明中又一种泄漏孔板与储液罐端壁配合的结构示意图；

图11是本发明中路面模拟装置的结构示意图；

图12是本发明中集液装置的结构示意图；

图13是本发明中称重装置控制结构示意图；

其中，1、泄漏模拟装置，1.1、储液罐，1.1a、泄漏口，1.1b、注液口，1.1c、卸液口，1.2、截流板，1.3、堵漏塞，1.4、吊架，1.5、泄漏孔板，1.5a 、通孔，1.6、防渗垫圈，1.7、导轨，1.8、空心柱，1.9、压力弹簧，1.10、按压开关，2、路面模拟装置，2.1、路面支架， 2.2、模拟路面，2.3、水平仪，3、集液装置，3.1、集液盘，3.2、支撑柱，3.3、集液盘支架，3.31、螺栓支腿，4、称重装置，4.1、第一电子称量装置，4.2、第二电子称量装置， 4.3、数据采集仪，4.4、PC机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图1，一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置，包括泄漏模拟装置1、路面模拟装置2和集液装置3以及用于液体称重的称重装置4。其中：

泄漏模拟装置包括储液罐1.1、截流板1.2、堵漏塞1.3、吊架1.4、泄漏孔板1.5和防渗垫圈1.6，储液罐1.1为截面为圆形的卧式罐，储液罐的顶部设有注液口1.1b，储液罐的底部设有卸液口1.1c，卸液口与带有卸液阀的卸液管路连接，储液罐的一端壁上设有泄漏口1.1a。

结合图2至图4所示，截流板1.2竖直设置在储液罐内且于靠近泄漏口的一端，并且截流板的面积大于泄漏口以便截流板能完全盖住泄漏口。截流板1.2通过操作部件关闭或打开泄漏口，操作部件包括设置在储液罐内壁上的导轨1.7和空心柱1.8，截流板上设有与导轨1.7相适配的滑槽，截流板与空心柱之间通过压力弹簧1.9连接，该压力弹簧1.9的一端与截流板1.2固定连接，另一端伸入空心柱1.8内，空心柱内设有按压开关1.10，按压开关1.10的另一端与伸入空心柱内的压力弹簧1.9相连接。当按压开关1.10被释放(打开) 时，压力弹簧1.9被向泄露口方向压缩，压力弹簧1.9推动截流板1.2滑移至泄漏口1.1a 处使得泄漏口关闭，中止储液罐1.1内的液体泄漏。再按压开关1.10时被锁定时，压力弹簧1.9被松开，压力弹簧1.9带动截流板1.2从泄漏口1.1a处离开使得泄漏口打开。其中，图5中A为按压开关的按压操作运动方向。吊架1.4下端的钢丝绳与储液罐1.1的罐体侧部连接，并将储液罐悬挂于路面模拟装置2的上方。泄漏孔板1.5设置于储液罐的外壁侧，泄漏孔板至少包括不同形状和/或不同尺寸通孔的第一泄漏孔板和第二泄漏孔板，第一泄漏孔板和第二泄漏孔板可替换地设置在泄漏模拟试验装置中。

结合参照图6～10所示，图中示出了多种泄漏孔板的主视结构示意图。具体地，图6中泄露孔板上设有一个与泄漏口1.1a大小一致的圆形通孔；图7中泄露孔板上设有一个尺寸小于泄漏口1.1a的圆形通孔；图8中泄露孔板上设有一个尺寸小于泄漏口1.1a的三角形通孔；图9中泄露孔板上设有三个圆形通孔，且三个圆形通孔的总面积小于泄漏口1.1a的面积；图10中泄露孔板上设有一个尺寸小于泄漏口1.1a的长方形通孔。泄漏孔板通过防渗垫圈1.6与储液罐1.1磁吸附连接，泄漏孔板上的通孔与泄漏口1.1a位置相对应设置；在不使用泄漏口时，堵漏塞1.3安装在通孔内，防止危险化学品液体泄漏。具体地，防渗垫圈1.6包括环状高强磁铁和包裹在环状磁铁上的防渗布，防渗垫圈的中心圈也与泄漏口相对应设置；优选的，泄漏口可以为规则开口，也可以为非规则开口，只要开口与堵漏塞能配合好不产生液体泄漏就行。

结合图11所示，路面模拟装置包括在下的路面支架2.1、在上的模拟路面2.2以及用于测定模拟路面倾角的多个水平仪2.3，路面支架为方形结构，路面支架具有网状支撑面以便从模拟路面流下来的泄漏液向下流动到集液装置中，模拟路面适于更换地设置在网状支撑面上；模拟路面至少包括不同材质的第一模拟路面和第二模拟路面，第一模拟路面和第二模拟路面可替换地设置在泄漏模拟试验装置中。水平仪2.3为气泡水平仪，较佳地，水平仪的数量为4个，分别设置在路面支架顶部的四周或者模拟路面的四周。该结构设置可以使网状支撑面上的模拟路面进行更换，通过更换尺寸形同材质不同的模拟路面，以获得不同材质路面情况下的液体渗漏结果，为后续救援提供指导。在本方案中，采用上述结构形式，可以对模拟路面的倾斜度进行控制，便于更好的模拟危险品的泄漏情况，

集液装置包括水平投影面积比路面支架的水平投影面积更大的集液盘3.1和多个支撑柱3.2，集液盘为位于路面支架下方的凹形容器，支撑柱为螺栓柱，多个螺栓柱分散设置在集液盘内以支撑路面支架，从模拟路面上溢出的液体全部流入到集液盘内。

结合图13所示，本发明中称重装置包括第一电子称量装置4.1、第二电子称量装置4.2、数据采集仪4.3和PC机4.4，吊架设置在第一电子称量装置4.1上；集液装置设置在第二电子称量装置4.2上。第一电子称量装置用于称量储液罐中液体的重量，第二电子称量装置用于称量集液盘中漏液的重量，数据采集仪用于采集第一电子称量装置和第二电子称量装置的实时重量数据，并将采集到的重量数值发送到PC机中进行处理和计算，实时测定危险化学品的泄漏速度。PC机即个人计算机是指台式机、一体机、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑。本领域的技术人员可以理解的，通过PC机计算和处理数据采集仪发送过来的重量数值，并得出危险化学品的泄漏速度是本领域技术人员公知的技术。具体地，第一电子称量装置4.1为电子秤，第二电子称量装置4.2为电子天平，电子天平可以与电子秤的计量互为验证。

在一种具体的实施方式中，模拟路面2.2可以是沥青路面、水泥混凝土路面或其他路面等，该结构设置可以有效模拟液体在路面情况下的泄漏情况，为后续液体危险化学品的抢险救援提供理论依据与技术指导。

结合图12所示，集液装置还包括集液盘支架3.3，集液盘支架的螺栓支腿3.31与集液盘固定连接；集液盘3.1的内部底面上具有渐低的坡道，且在低点处设置集液盘阀门。该结构设置简单，且方便收集到的液体从集液盘内排出。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，包括泄漏模拟装置(1)、路面模拟装置(2)、集液装置(3)和称重装置(4)；

所述泄漏模拟装置包括储液罐(1.1)、截流板(1.2)、堵漏塞(1.3)、吊架(1.4)和泄漏孔板(1.5)，所述储液罐为悬挂于所述吊架下方的卧式罐，所述储液罐的底部或侧部设有泄漏口(1.1a)，所述截流板与所述泄漏口相对应以控制液体的泄漏量，所述泄漏孔板适于更换地设置在所述储液罐的外壁侧，所述泄漏孔板上设有一个或多个通孔(1.5a )，且所有通孔的面积之和小于等于所述泄漏口的面积，所述堵漏塞用于对所述通孔和泄漏口进行堵漏；

所述路面模拟装置设置于所述泄漏模拟装置的下方，其包括在下的路面支架(2.1)、在上的模拟路面(2.2)以及多个用于测定模拟路面(2.2)倾角的水平仪(2.3)，所述路面支架具有网状支撑面以便从模拟路面流下来的泄漏液向下流动到所述集液装置中，所述模拟路面适于更换地设置在所述网状支撑面上，多个所述水平仪分别设置在所述路面支架或模拟路面的周侧；

所述集液装置包括水平投影面积比所述路面支架的水平投影面积更大的集液盘(3.1)，所述集液盘为凹形容器，用于收集从所述模拟路面上流下的全部泄漏液；

所述称重装置包括第一电子称量装置(4.1)、第二电子称量装置(4.2)、数据采集仪(4.3)和PC机(4.4)，所述第一电子称量装置用于称量储液罐中液体的重量，所述第二电子称量装置用于称量集液盘中漏液的重量，所述数据采集仪用于采集所述第一电子称量装置和第二电子称量装置的实时重量数据，并将采集到的重量数值发送到所述PC机中进行处理和计算，实时测定危险化学品的泄漏速度。

2.根据权利要求1所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述泄漏孔板通过防渗垫圈(1.6)与所述储液罐(1.1)磁吸附连接，且所述泄漏孔板上的一个或多个通孔(1.5a )的位置与所述泄漏口(1.1a)相对应设置，所述泄漏孔板上的一个或多个通孔的形状和尺寸与泄漏口的形状和尺寸相同或不同；所述堵漏塞(1.3)的截面形状和尺寸均与所述通孔一致，所述堵漏塞(1.3)用于安装在所述通孔内。

3.根据权利要求2所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述防渗垫圈(1.6)包括环状磁铁和包裹在所述环状磁铁上的防渗布，所述防渗垫圈的中心圈也与所述泄漏口的位置相对应设置。

4.根据权利要求1所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述截流板(1.2)为能够完全遮盖泄漏口的平板，所述截流板竖直或水平设置在所述储液罐内；所述截流板通过操作部件关闭或打开所述泄漏口，所述操作部件包括设置在储液罐内壁上的导轨(1.7)和空心柱(1.8)，所述截流板上设有与所述导轨相适配的滑槽，所述截流板(1.2)与空心柱(1.8)之间通过压力弹簧(1.9)连接，所述压力弹簧的一端与所述截流板固定连接，另一端伸入所述空心柱(1.8)内，所述空心柱内设有按压开关(1.10)，所述按压开关的另一端与伸入所述空心柱内的所述压力弹簧相连接。

5.根据权利要求1所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述模拟路面(2.2)包括不同材质的第一模拟路面和第二模拟路面，且所述第一模拟路面为沥青路面，所述第二模拟路面为水泥混凝土路面，二者可替换地设置在所述泄漏模拟试验装置中。

6.根据权利要求1所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述集液装置还包括设置在所述集液盘内且用于支撑所述路面支架的多个支撑柱(3.2)和设置在集液盘下方且用于支撑集液盘的集液盘支架(3.3)，所述集液盘支架的螺栓支腿(3.31)与所述集液盘固定连接；所述集液盘(3.1)的内部底面上具有渐低的坡道，且在最低点处设置集液盘阀门。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述储液罐的顶部设有注液口(1.1b)，所述储液罐的底部设有卸液口(1.1c)，所述卸液口与带有卸液阀的卸液管路连接。

8.根据权利要求1-6中任意一项所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述路面支架(2.1)的整体形状为方形；所述水平仪(2.3)为气泡水平仪，所述水平仪的数量为4个，且分别设置在方形路面支架(2.1)的四周。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述吊架与所述第一电子称量装置(4.1)连接；所述集液装置设置在所述第二电子称量装置(4.2)上。

10.根据权利要求1-6中任意一项所述的液态危险化学品泄漏模拟试验装置，其特征在于，所述第一电子称量装置为电子秤，所述第二电子称量装置为电子天平。

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