CN113588256A - 一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，包括气泵、第一洗气瓶、第二洗气瓶和第一温湿度调节器依次通过管道连通，第一油罐和第二油罐之间通过发油管和收油管连通，发油管和收油管之间依次设有过滤器、油泵和流量计，本发明通过设置气泵、油泵、洗气瓶、油罐、呼吸阀、温湿度调节器、压力调节设备、温湿度及压力调节模块、监控系统等实验装置，模拟地理差别的不同气候环境，并在油罐大小呼吸状态下，航空煤油混合气体中油气和水蒸汽的含量比例、温度、压力对呼吸阀冰冻的影响，以研究一种防止航空煤油呼吸阀冰冻的解决方案防止航空煤油油罐呼吸阀发生冰冻现象，还可降低航空煤油油罐的安全隐患。

Description

一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置

技术领域

本发明涉及石油工业设备领域，具体涉及一种模拟航空煤油储罐冰冻的实验装置。

背景技术

目前在民用航空航空煤油保障系统内，呼吸阀是保护航空煤油储罐安全的重要附件，呼吸阀通常与阻火器配套安装在储罐的顶板上，能够一般情况下，保持储罐的密闭性，在一定程度上减少油品的蒸发损耗，而在必要时，也能自动通气调节平衡储罐内外压力，对储罐起到安全作用。

呼吸阀常见的故障主要有漏气、卡死、粘结、堵塞、冰冻、生锈以及正压阀和真空阀常开等，其中冰冻是呼吸阀冬季容易出现的问题之一，呼吸阀冰冻主要是因为天气温度改变，在寒冷天气中空气中大量水分子在储罐呼吸阀阀座、导杆、阀体和阀盘等部位结冰，造成储罐呼吸阀没有办法正常的开启，从而影响了其使用功能，导致大小呼吸失去控制；当储罐向外输出油料，呼吸阀冰冻使油罐通气量不足，导致油罐吸瘪；当向储罐输入油料，呼吸阀冰冻可以使呼吸阀达到控制压力的时候不动作，导致油罐超压，危及到油罐安全，严重时会导致储罐胀裂，加重区域大气污染，危及到人员的身体健康，增加区域危险因素。

长期以来，石化行业及设备制造相关机构均已对呼吸阀常见故障及防范措施开展相关研究，针对呼吸阀冰冻提出的解决方案主要有加强设备和安全管理、采用呼吸阀保温或在阀体表面涂厌水涂层等，均未达到有效防止航空煤油储罐呼吸阀冰冻的效果，且当前航空煤油储罐呼吸阀冰冻故障尚缺乏针对性的研究。

发明内容

为了解决航空煤油储罐呼吸阀易发生冰冻的现象，降低航空煤油油罐的安全隐患，本发明提供了一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：包括气泵1、第一洗气瓶2、第二洗气瓶3、第一温湿度调节器5、温湿度及压力调节模块6、第一油罐7、第二油罐12、发油管24、收油管25、过滤器13、油泵15、流量计27和监控系统23，所述气泵1、第一洗气瓶2、第二洗气瓶3、第一温湿度调节器5和第一油罐7依次通过管道连通，所述第一洗气瓶2内为航空煤油，所述第二洗气瓶3内为蒸馏水，所述第一油罐7和第二油罐12之间通过发油管24和收油管25连通，所述发油管24和收油管25之间依次设有过滤器13、油泵15和流量计27，所述第一油罐7上设有温湿度及压力调节模块6，所述监控系统23用于实时采集实验参数。

进一步的，所述第一洗气瓶2和第二洗气瓶3上均设有三通阀4和闸阀31。

进一步的，所述第一油罐7设在所述温湿度及压力调节模块6内部，所述温湿度及压力调节模块6为密闭装置。

进一步的，所述温湿度及压力调节模块6还包括压缩机18、四通换向阀19、湿度调节器20、隔板21、换热器26、第二温湿度调节器30和压力调节设备22。

进一步的，所述隔板21上设有至少一个通孔。

进一步的，所述第一油罐7和第二油罐12上均设有呼吸阀8、质量检查排放装置11、液位计量表28和人孔29，内部均设有内浮顶9和浮动吸油臂10。

进一步的，所述发油管24与收油管25之间设有真空表14、压力表16、止回阀29和若干个闸阀31，所述发油管24与收油管25上还设有若干个闸阀31。

进一步的，所述油泵15为转速可调的离心泵。

本发明的有益效果是：通过设置气泵、油泵、洗气瓶、油罐、呼吸阀、温湿度调节器、压力调节设备、温湿度及压力调节模块、监控系统等实验装置，模拟地理差别的不同气候环境，并在油罐大小呼吸状态下，航空煤油混合气体中油气和水蒸汽的含量比例、温度、压力对呼吸阀冰冻的影响，以研究一种防止航空煤油呼吸阀冰冻的解决方案防止航空煤油油罐呼吸阀发生冰冻现象，同时可降低航空煤油油罐的安全隐患。

附图说明

图1是本发明模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置的结构示意图；

图2是本发明模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置的温湿度及压力调节模块结构示意图；

图3是本发明模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置的隔板机构示意图。

其中：1、气泵；2、第一洗气瓶；3、第二洗气瓶；4、三通阀；5、温湿度调节器；6、温湿度及压力调节模块；7、第一油罐；8、呼吸阀；9、内浮顶；10、浮动吸油臂；11、质量检查排放装置；12、第二油罐；13、过滤器；14、真空表；15、油泵；16、压力表；17、止回阀；18、压缩机；19、四通换向阀；20、湿度调节器；21、隔板；22、压力调节设备；23、监控系统；24、发油管；25、收油管；26、换热器；27、流量计；28、液位计量仪表；29、人孔；30、第二温湿度调节器；31、闸阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明的一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，根据图一至图三所示，包括气泵1、第一洗气瓶2、第二洗气瓶3、第一温湿度调节器5、温湿度及压力调节模块6、第一油罐7、第二油罐12、发油管24、收油管25、过滤器13、油泵15、流量计27和监控系统2，气泵1、第一洗气瓶2、第二洗气瓶3和第一温湿度调节器5依次通过管道连接，第一洗气瓶2内为航空煤油，第二洗气瓶3内为蒸馏水，第一油罐7和第二油罐12之间通过发油管24和收油管25连通，发油管24和收油管25之间依次设有过滤器13、油泵15和流量计27，第一油罐7上设有温湿度及压力调节模块6，具体的说，为第一油罐7可设置在温湿度压力调节模块6的内部，温湿度压力调节模块6为密闭装置，里面还设有压缩机18、四通换向阀19、湿度调节器20、隔板21、换热器26、第二温湿度调节器30和压力调节设备22，其中换热器数量可为两个，隔板21上设有多个通孔，用来控制温湿度压力调节模块6内部环境的温度，监控系统23用于实时采集实验参数，包括实验装置的温度、湿度、大气压力、油气和水蒸气的含量比例、油罐液位高度及流量计等参数；第一洗气瓶和第二洗气瓶3上均设有三通阀4和闸阀31使之与管道连通，第一油罐7和第二油罐12的上均设有呼吸阀8，呼吸阀数量可为两个，外部均设有质量检查排放装置11、液位计量表28和人孔29，内部均设有内浮顶9和浮动吸油臂10，可降低油罐内油品的蒸发，减少损耗，发油管24和收油管25上均设有若干个闸阀31，闸阀31数量可为四个，两管路之间还依次间隔设有若干个闸阀31、过滤器13、真空表14、油泵15、止回阀29、压力表16和流量计27，其中闸阀31的数量也可为四个，油泵15可为转速可调的离心泵，气泵1为流量可调的气泵。

本发明的实验装置，在工作时可模拟以下几种情况：

第一，模拟航空煤油油罐“大呼吸”冰冻呼吸阀实验时，收发油操作方式如下：首先，打开第一洗气瓶2和第二洗气瓶3上的三通阀4和闸阀31、发油管24上靠近第一油罐7的两个闸阀31、两管路之间的四个闸阀31以及收油管25上靠近第二油罐12的两个闸阀31；其次，启动气泵1、第一温湿度调节器5、第二温湿度调节器30、压力调节设备22，使第一油罐7外环境温湿度和大气压力及第一油罐7内混合气体中油气和水蒸汽含量比例、温度、压力达到实验要求；然后，启动油泵15，可把第一油罐7内的航空煤油通过上靠近第一油罐7的两个闸阀31、及两管路之间的闸阀31、过滤器13，并通过油泵15加压后，途经止回阀29、闸阀31、流量计27、收油管上靠近第二油罐12的两个闸阀31发到第二油罐12中；最后，通过监控系统23实时采集实验装置的温度、湿度、大气压力、油气和水蒸汽的含量比例、油罐液位高度及流量计流量等参数。

或者，首先打开第一洗气瓶2和第二洗气瓶3上的三通阀4和闸阀31、发油管24上靠近第二油罐12的两个闸阀31、两管路之间的四个闸阀31以及收油管上靠近第一油罐7的两个闸阀31；其次，启动气泵1、第一温湿度调节器5、第二温湿度调节器30、压力调节设备22，使第一油罐7外环境温湿度和大气压力及第一油罐7内混合气体中油气和水蒸汽含量比例、温度、压力达到实验要求；然后，启动油泵15，可把第二油罐12内的航空煤油经发油管24上靠近第二油罐12的两个闸阀31、及两管路之间的闸阀31、过滤器13，并通过油泵15加压后，途经止回阀29、闸阀31、流量计27、收油管上靠近第一油罐7的两个闸阀31发到第一油罐7中；通过监控系统23实时采集实验装置的温度、湿度、大气压力、油气和水蒸汽的含量比例、油罐液位高度及流量计流量等参数。

第二，实验装置还可模拟自循环实验，操作方式如下：

首先，打开第一洗气瓶2和第二洗气瓶3上的三通阀4和闸阀31、发油管24和收油管25上分别靠近第一油罐7的两个闸阀31以及两管路之间的四个闸阀31，其次，启动气泵1、第一温湿度调节器5、第二温湿度调节器30、压力调节设备22，使第一油罐7外环境温湿度和大气压力及第一油罐7内混合气体中油气和水蒸汽含量比例、温度、压力达到实验要求；然后，启动油泵15，可将第一油泵7上内的航空煤油经发油管24上靠近第一油罐7的两个闸阀31、两管路之间的闸阀31、流量计27和收油管25上靠近第一油罐7的两个闸阀31发到第一油罐7中，通过监控系统23实时采集实验装置的温度、湿度、大气压力、油气和水蒸汽的含量比例、油罐液位高度及流量计流量等参数。

第三，实验装置还可模拟航空煤油油罐“小呼吸”冰冻呼吸阀实验时，操作方式如下：

首先，打开第一洗气瓶2和第二洗气瓶3上的三通阀4和闸阀31；其次，启动气泵1、第一温湿度调节器5、第二温湿度调节器30、压力调节设备22，使第一油罐7外环境温湿度和大气压力及第一油罐7内混合气体中油气和水蒸汽含量比例、温度、压力达到实验要求；最后，通过监控系统23实时采集实验装置的温度、湿度、大气压力、油气和水蒸汽的含量比例、油罐液位高度及流量计流量等参数。

该实验装置一方面能够组织油罐储存航空煤油模拟油罐“小呼吸”以及用泵收发、自循环航空煤油作业模拟油罐“大呼吸”，另一方面能够在实验过程中综合考虑油罐外地理差别的不同气候环境，油罐内航空煤油混合气体中油气和水蒸汽的含量比例、温度、压力等诸多因素，通过温湿度调节器和压力调节设备，调节温湿度调节模块的温湿度和大气压力，模拟油罐外地理差别的不同气候环境温湿度和大气压力，通过温湿度调节器和气泵，将含不同比例油气和水蒸汽的混合气体持续稳定的通入实验油罐内，以保证油罐外环境温湿度和大气压力及油罐内混合气体中油气和水蒸汽含量比例、温度、压力达到实验要求；并通过监控系统实时采集实验装置的温度、湿度、大气压力、油气和水蒸汽的含量比例、油罐液位高度及流量计流量等参数，模拟地理差别的不同气候环境，油罐大小呼吸状态下，航空煤油混合气体中油气和水蒸汽的含量比例、温度、压力对呼吸阀冰冻的影响，以研究防止航空煤油油罐呼吸阀冰冻的解决方案，降低航空煤油油罐吸瘪的安全隐患。

本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，其特征在于，包括气泵(1)、第一洗气瓶(2)、第二洗气瓶(3)、第一温湿度调节器(5)、温湿度及压力调节模块(6)、第一油罐(7)、第二油罐(12)、发油管(24)、收油管(25)、过滤器(13)、油泵(15)、流量计(27)和监控系统(23)，所述气泵(1)、第一洗气瓶(2)、第二洗气瓶(3)和第一温湿度调节器(5)和第一油罐(7)依次通过管道连通，所述第一洗气瓶(2)内为航空煤油，所述第二洗气瓶(3)内为蒸馏水，所述第一油罐(7)和第二油罐(12)之间通过发油管(24)和收油管(25)连通，所述发油管(24)和收油管(25)之间依次设有过滤器(13)、油泵(15)和流量计(27)，所述第一油罐(7)设有温湿度及压力调节模块(6)，所述监控系统(23)用于实时采集实验参数。

2.根据权利要求1所述的一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，其特征在于，所述第一洗气瓶(2)和第二洗气瓶(3)上均设有三通阀(4)和闸阀(31)。

3.根据权利要求1所述的一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，所述第一油罐(7)设在所述温湿度及压力调节模块(6)内部，所述温湿度及压力调节模块(6)为密闭装置。

4.根据权利要求1所述的一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，其特征在于，所述温湿度及压力调节模块(6)还包括压缩机(18)、四通换向阀(19)、湿度调节器(20)、隔板(21)、换热器(26)、第二温湿度调节器(30)和压力调节设备(22)。

5.根据权利要求4所述的一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，其特征在于，所述隔板(21)上设有至少一个通孔。

6.根据权利要求1所述的一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，其特征在于，所述第一油罐(7)和第二油罐(12)上均设有呼吸阀(8)、质量检查排放装置(11)、液位计量表(28)和人孔(29)，内部均设有内浮顶(9)和浮动吸油臂(10)。

7.根据权利要求1所述的一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，其特征在于，发油管(24)与收油管(25)之间设有真空表(14)、压力表(16)、止回阀(29)和若干个闸阀(31)，所述发油管(24)与收油管(25)上还设有若干个闸阀(31)。

8.根据权利要求1所述的一种模拟航空煤油储罐呼吸阀冰冻的实验装置，其特征在于，所述油泵(15)为转速可调的离心泵。

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