CN110926845A - 一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台 - Google Patents

一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台 Download PDF

Info

Publication number
CN110926845A
CN110926845A CN201911345654.7A CN201911345654A CN110926845A CN 110926845 A CN110926845 A CN 110926845A CN 201911345654 A CN201911345654 A CN 201911345654A CN 110926845 A CN110926845 A CN 110926845A
Authority
CN
China
Prior art keywords
monitoring point
explosion
platform
gas
oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911345654.7A
Other languages
English (en)
Inventor
董星亮
朱渊
张红生
杨冬冬
顾纯巍
许亮斌
李梦博
夏强
陈国明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC China Ltd
Original Assignee
China University of Petroleum East China
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC China Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China, China National Offshore Oil Corp CNOOC, CNOOC China Ltd filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN201911345654.7A priority Critical patent/CN110926845A/zh
Publication of CN110926845A publication Critical patent/CN110926845A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，包括油气爆炸模拟系统、海洋平台模拟系统、数据采集及控制系统，油气爆炸模拟系统包括天然气储气瓶，天然气储气瓶通过天然气管道经过电磁阀与阻火器相连，天然气经过阻火器后进入由可燃气云边界框架形成的正方体区域，可燃气云边界框架外包上塑料薄膜，防止充入的天然气泄漏，海洋平台仿真模型与真实海洋平台比例为1:25，海洋平台仿真模型包括隔水管、隔水管堆场、司钻房、井口、生活区防爆隔离墙、钻杆、井架，监测点、高速相机采集的数据通过数据线传输到信息处理器，经处理后进入控制终端。本实验平台开展真实场景下的油气爆炸实验，为海洋工程应用提供指导和设计依据。

Description

一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台
技术领域
本发明涉及一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，属于油气安全技术领域。
背景技术
海洋平台是海上油气资源开发的重要基础设施，作业环境非常恶劣，海洋平台结构复杂、设备密集且油气共存，其风险主要来自设施本身的缺陷以及人为失误造成的生产设施、设备油气泄漏,遇点火源后燃烧，爆炸对人员、设备、环境等造成伤害和损失的事故等。据HSE统计,油气意外泄漏引起的火灾、爆炸事故是造成海洋平台结构失效的主要原因之一。鉴于海洋平台油气火灾、爆炸事故的高风险性，故在实际平台设计过程中必须考虑海洋平台油气爆炸载荷对平台结构影响，因此，如何评估油气爆炸载荷及平台结构在载荷作用下的动态响应规律已成为海洋工程设计准则的重要考虑内容，它对于海洋平台定量风险评估、海洋工程优化安全设计以及海洋石油工业的持续健康发展等具有重要意义。迫切需要可以真实模拟海洋平台油气爆炸的实验平台，开展真实场景下的油气爆炸实验，为海洋工程应用提供指导和设计依据。
发明内容
本发明提供一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，用以解决现有技术中的缺陷。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，包括油气爆炸模拟系统、海洋平台模拟系统、数据采集及控制系统，油气爆炸模拟系统包括天然气储气瓶、天然气管道、电磁阀、压力表、涡轮流量传感器、防爆风扇、可燃气云边界框架、点火装置；海洋平台模拟系统包括海洋平台仿真模型，海洋平台仿真模型与真实海洋平台比例为1:25，海洋平台仿真模型包括隔水管、隔水管堆场、司钻房、井口、生活区防爆隔离墙、钻杆、井架；数据采集及控制系统包括监测点、数据线、信息处理器、控制终端；天然气储气瓶通过天然气管道经过电磁阀与阻火器相连，天然气经过阻火器后进入由可燃气云边界框架形成的正方体区域，可燃气云边界框架外包上塑料薄膜，防止充入的天然气泄漏，可燃气云边界框架内设有防爆风扇，外设有高速相机，监测点、高速相机采集的数据通过数据线传输到信息处理器，经处理后进入控制终端。
如上所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，所述的天然气管道上装有阻火器。
如上所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，所述的监测点上都布有甲烷浓度传感器、温度传感器、压力传感器，司钻房上布置一个监测点，井架上布置两个监测点，生活区防爆隔离墙布置两个监测点，每个监测点的位置可以移动。
如上所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，所述的可燃气云边界框架是由十二根可以伸缩钢管组成，可燃气云边界框架外由塑料薄膜包裹。
如上所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，所述的可燃气云边界框架与信息处理器之间设有防爆隔离墙。
如上所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，所述的监测点各传感器、高速相机、电磁阀、压力表、涡轮流量传感器均为防爆设备，且均通过数据线与控制终端相连。
如上所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，所述的井口处设有点火装置。
本发明的优点是：本发明能够开展真实场景下的油气爆炸实验，评估油气爆炸载荷及平台结构在载荷作用下的动态响应规律，为海洋工程应用提供指导和设计依据；本实验平台天然气管道上装有阻火器，监测点各传感器、高速相机、电磁阀、压力表、涡轮流量传感器均为防爆设备，可燃气云边界框架与信息处理器之间设有防爆隔离墙，为实验的安全进行提供可靠的保障；可燃气云边界框架是由12根可以伸缩钢管组成，可燃气云边界框架外由塑料薄膜包裹，可以模拟不同气云体积爆炸，实验操作简单的，减轻了实验人员的劳动强度，提高了其工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
附图标记：1天然气储气瓶，2天然气管道、3电磁阀，4压力表，5涡轮流量传感器，6阻火器，7防爆风扇，8可燃气云边界框架，9海洋平台仿真模型，10隔水管，11隔水管堆场，12司钻房，13点火装置，14井口，15第一监测点，16第二监测点，17第三监测点，18第四监测点，19第五监测点，20生活区防爆隔离墙，21钻杆，22井架，23高速相机，24数据线，25防爆隔离墙，26信息处理器，27控制终端。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，如图所示，包括油气爆炸模拟系统、海洋平台模拟系统、数据采集及控制系统，油气爆炸模拟系统包括天然气储气瓶1、天然气管道2、电磁阀3、压力表4、涡轮流量传感器5、防爆风扇7、可燃气云边界框架8、点火装置13；海洋平台模拟系统包括海洋平台仿真模型9，海洋平台仿真模型9与真实海洋平台比例为1:25，海洋平台仿真模型9包括隔水管10、隔水管堆场11、司钻房12、井口14、生活区防爆隔离墙20、钻杆21、井架22；数据采集及控制系统包括第一监测点15、第二监测点16、第三监测点17、第四监测点18、第五监测点19、数据线24、信息处理器26、控制终端27；天然气储气瓶1通过天然气管道2经过电磁阀3与阻火器6相连，天然气经过阻火器6后进入由可燃气云边界框架8形成的正方体区域，可燃气云边界框架8外包上塑料薄膜，防止充入的天然气泄漏，可燃气云边界框架8内设有防爆风扇7，外设有高速相机23，第一监测点15、第二监测点16、第三监测点17、第四监测点18、第五监测点19、高速相机23采集的数据通过数据线24传输到信息处理器26，经处理后进入控制终端27。
具体而言，本实施例所述的天然气管道2上装有阻火器6，保护仪表及阀门，阻止实验时明火进入天然气管道2危及天然气储气瓶1。
具体的，本实施例所述的第一监测点15、第二监测点16、第三监测点17、第四监测点18、第五监测点19上都布有甲烷浓度传感器、温度传感器、压力传感器，司钻房12上布置第一监测点15，井架22上布置第四监测点18、第五监测点19两个监测点，生活区防爆隔离墙20布置第二监测点16、第三监测点17两个监测点，每个监测点的位置可以根据实验需要移动。
进一步的，本实施例所述的可燃气云边界框架8是由十二根可以伸缩钢管组成，通过调节伸缩钢管的长度可以模拟不同气云体积的油气爆炸实验，可燃气云边界框架8外由塑料薄膜包裹，防止充入的天然气泄漏，保持实验所需天然气浓度。
进一步的，本实施例所述的可燃气云边界框架8与信息处理器26之间设有防爆隔离墙25，用以保证实验人员的安全。
进一步的，本实施例所述的监测点各传感器、高速相机23、电磁阀3、压力表4、涡轮流量传感器5均为防爆设备，且均通过数据线与控制终端27相连，在控制终端27可以操作并完成实验。
进一步的，本实施例所述的井口14处设有点火装置13。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，其特征在于：包括油气爆炸模拟系统、海洋平台模拟系统、数据采集及控制系统，油气爆炸模拟系统包括天然气储气瓶(1)、天然气管道(2)、电磁阀(3)、压力表(4)、涡轮流量传感器(5)、防爆风扇(7)、可燃气云边界框架(8)、点火装置(13)；海洋平台模拟系统包括海洋平台仿真模型(9)，海洋平台仿真模型(9)与真实海洋平台比例为1:25，海洋平台仿真模型(9)包括隔水管(10)、隔水管堆场(11)、司钻房(12)、井口(14)、生活区防爆隔离墙(20)、钻杆(21)、井架(22)；数据采集及控制系统包括第一监测点(15)、第二监测点(16)、第三监测点(17)、第四监测点(18)、第五监测点(19)、数据线(24)、信息处理器(26)、控制终端(27)；天然气储气瓶(1)通过天然气管道(2)经过电磁阀(3)与阻火器(6)相连，天然气经过阻火器(6)后进入由可燃气云边界框架(8)形成的正方体区域，可燃气云边界框架(8)外包上塑料薄膜，防止充入的天然气泄漏，可燃气云边界框架(8)内设有防爆风扇(7)，外设有高速相机(23)，第一监测点(15)、第二监测点(16)、第三监测点(17)、第四监测点(18)、第五监测点(19)、高速相机(23)采集的数据通过数据线(24)传输到信息处理器(26)，经处理后进入控制终端(27)。
2.根据权利要求1所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，其特征在于：所述的第一监测点(15)、第二监测点(16)、第三监测点(17)、第四监测点(18)、第五监测点(19)上都布有甲烷浓度传感器、温度传感器、压力传感器，司钻房(12)上布置第一监测点(15)，井架(22)上布置第四监测点(18)、第五监测点(19)两个监测点，生活区防爆隔离墙(20)布置第二监测点(16)、第三监测点(17)两个监测点，每个监测点的位置可以根据实验需要移动。
3.根据权利要求1所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，其特征在于：所述的可燃气云边界框架(8)是由十二根可以伸缩钢管组成，通过调节伸缩钢管的长度可以模拟不同气云体积的油气爆炸实验，可燃气云边界框架(8)外由塑料薄膜包裹，防止充入的天然气泄漏，保持实验所需天然气浓度。
4.根据权利要求1所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，其特征在于：所述的可燃气云边界框架(8)与信息处理器(26)之间设有防爆隔离墙(25)，用以保证实验人员的安全。
5.根据权利要求1所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，其特征在于：所述的监测点各传感器、高速相机(23)、电磁阀(3)、压力表(4)、涡轮流量传感器(5)均为防爆设备，且均通过数据线与控制终端(27)相连，在控制终端(27)可以操作并完成实验。
6.根据权利要求1所述的一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台，其特征在于：所述的井口(14)处设有点火装置(13)。
CN201911345654.7A 2019-12-24 2019-12-24 一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台 Pending CN110926845A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911345654.7A CN110926845A (zh) 2019-12-24 2019-12-24 一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911345654.7A CN110926845A (zh) 2019-12-24 2019-12-24 一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110926845A true CN110926845A (zh) 2020-03-27

Family

ID=69861939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911345654.7A Pending CN110926845A (zh) 2019-12-24 2019-12-24 一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110926845A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111830230A (zh) * 2020-06-15 2020-10-27 中国石油大学(华东) 一种海洋平台油气泄漏爆炸耦合实验平台
CN113092317A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 中国海洋石油集团有限公司 海上平台泄漏可燃气扩散相似模型实验系统及其使用方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140138371A (ko) * 2011-08-10 2014-12-04 엘아이지넥스원 주식회사 실시간 수집 정보를 기반으로 수중 기뢰를 부설하기 위한 장치 및 그 방법
CN106920035A (zh) * 2017-02-15 2017-07-04 中国石油化工股份有限公司 一种海洋油气平台火灾事故后果量化评估方法
KR20180010695A (ko) * 2016-07-22 2018-01-31 삼성중공업 주식회사 해양플랫폼의 연료 하역시스템
CN207850968U (zh) * 2018-03-16 2018-09-11 南京工业大学 一种开敞空间蒸气云爆炸连锁反应测试系统
CN109173114A (zh) * 2018-09-25 2019-01-11 南京工业大学 泄爆预混火焰诱发蒸气云爆炸的细水雾自动抑爆装置及其抑爆方法
CN109344490A (zh) * 2018-09-27 2019-02-15 中国石油大学(华东) 一种基于brann模型的海洋平台燃爆风险分析方法
CN109359833A (zh) * 2018-09-27 2019-02-19 中国石油大学(华东) 一种基于abc-brann模型的海洋平台燃爆风险分析方法
CN109613205A (zh) * 2019-01-24 2019-04-12 南京工业大学 开敞空间不同湿度预混气云爆燃火焰与压力耦合测试方法及其测试系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140138371A (ko) * 2011-08-10 2014-12-04 엘아이지넥스원 주식회사 실시간 수집 정보를 기반으로 수중 기뢰를 부설하기 위한 장치 및 그 방법
KR20180010695A (ko) * 2016-07-22 2018-01-31 삼성중공업 주식회사 해양플랫폼의 연료 하역시스템
CN106920035A (zh) * 2017-02-15 2017-07-04 中国石油化工股份有限公司 一种海洋油气平台火灾事故后果量化评估方法
CN207850968U (zh) * 2018-03-16 2018-09-11 南京工业大学 一种开敞空间蒸气云爆炸连锁反应测试系统
CN109173114A (zh) * 2018-09-25 2019-01-11 南京工业大学 泄爆预混火焰诱发蒸气云爆炸的细水雾自动抑爆装置及其抑爆方法
CN109344490A (zh) * 2018-09-27 2019-02-15 中国石油大学(华东) 一种基于brann模型的海洋平台燃爆风险分析方法
CN109359833A (zh) * 2018-09-27 2019-02-19 中国石油大学(华东) 一种基于abc-brann模型的海洋平台燃爆风险分析方法
CN109613205A (zh) * 2019-01-24 2019-04-12 南京工业大学 开敞空间不同湿度预混气云爆燃火焰与压力耦合测试方法及其测试系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王珂 等: "可燃气体泄漏爆炸下海洋平台数值仿真计算", 《海洋工程》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111830230A (zh) * 2020-06-15 2020-10-27 中国石油大学(华东) 一种海洋平台油气泄漏爆炸耦合实验平台
CN113092317A (zh) * 2021-03-29 2021-07-09 中国海洋石油集团有限公司 海上平台泄漏可燃气扩散相似模型实验系统及其使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ma et al. Quantitative risk analysis of urban natural gas pipeline networks using geographical information systems
CN110926845A (zh) 一种海洋平台油气爆炸模拟实验平台
CN203287341U (zh) 瓦斯不均匀分布爆炸实验装置
CN102758973A (zh) 双层管壁的复合型燃气管道及泄漏监测方法
CN204387700U (zh) 一种带检测报警机构的天然气管道系统
CN102682341A (zh) 煤矿应急救援指挥信息管理系统及其方法
CN110309620B (zh) 基于物联网和bim的地下管廊火灾爆裂监控系统和实施方法
CN104595726A (zh) 具有泄漏报警功能的天然气管道系统
CN108362583A (zh) 一种模拟爆破荷载对临近埋地油气管道影响的试验装置及方法
CN108961900A (zh) 一种苯加氢装置煤气泄漏三维应急模拟处置的设计方法
CN108665539A (zh) 一种苯加氢装置氢气泄漏3d应急仿真模拟处置的设计方法
CN206312489U (zh) 一种含联络通道的地下区间隧道火灾试验装置
CN105757459A (zh) 一种瓦斯抽采管网参数监测系统及漏点精确定位方法
CN213633331U (zh) 一种密闭空间的环境监测装置
CN109344490A (zh) 一种基于brann模型的海洋平台燃爆风险分析方法
CN107301495A (zh) 一种有机朗肯循环系统混合工质泄漏安全性的评估方法
CN106205338A (zh) 一种含联络通道的地下区间隧道火灾试验装置及方法
CN203433733U (zh) 一种化学灾害事故模拟装置
CN111830230A (zh) 一种海洋平台油气泄漏爆炸耦合实验平台
CN209131914U (zh) 一种气密性检测用燃气管网检修装置
Bianchini et al. Natural gas pipelines distribution: Analysis of risk, design and maintenance to improve the safety performance
Wu et al. Stress analysis of gas pipeline in tunnels on pressure testing condition
Jianfeng et al. The unfolding of ‘12.23’Kaixian blowout accident in China
CN109838280A (zh) 一种煤矿瓦斯预警处理系统
CN110044549B (zh) 一种用于研究水下气体泄漏的实验装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200327

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication