CN115321082A - 用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下水封石洞油库技术领域，尤其是涉及一种用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，包括监测机构、防垢机构和控制器，监测机构和防垢机构分别与控制器连接；控制器用于根据监测机构检测从洞罐中抽出的裂隙水，并根据监测机构反馈的数据向裂隙水泵周围喷洒防垢剂，解决了现有技术中由于裂隙水泵通常放置于洞罐底部的泵坑内，在裂隙水泵发生结垢时，需人工进行取出、维修等工作，工作强度较大，工作效率较低，影响裂隙水泵的维护质量的技术问题，达到了提升工作效率，降低操作人员工作强度的技术效果。

Description

用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统

技术领域

本发明涉及地下水封石洞油库技术领域，尤其是涉及一种用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统。

背景技术

地下水封石洞油库利用油水不相容的原理，通过在有稳定地下水的地方开挖石洞，用水冲洗洞罐后，直接在洞罐内储油，具有安全性高、占地少、环境破坏少、经济性好等优点，在石油战略储备项目中已被列为首选。

但是由于目前构筑地下水封石洞油库时使用的混凝土中含大量硅酸盐水泥，使得裂隙水的水体呈碱性，容易形成水垢；同时，裂隙水泵的运转会加剧水垢的形成，一旦裂隙水泵内部大量结垢会导致设备抱死，裂隙水无法外排将严重影响地下水封石洞油库的运行安全；现有的地下水封石洞油库裂隙水泵结垢问题都通过人为拆解设备并进行化学清洗或物理除垢来解决，由于裂隙水泵通常放置于洞罐底部的泵坑内，操作人员需要反复地将裂隙水泵从地下取出，工作强度较大，工作效率较低，影响裂隙水泵的维护质量。

发明内容

本发明目的在于提供一种用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，以缓解现有技术中存在的由于裂隙水泵通常安装于洞罐底部的泵坑内，操作人员在维护裂隙水泵时，需要反复将其从地下取出，工作强度较大，工作效率较低，影响裂隙水泵的维护质量的技术问题。

第一方面，本发明提供的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，包括监测机构、防垢机构和控制器，所述监测机构和所述防垢机构分别与所述控制器连接；所述控制器用于根据所述监测机构检测裂隙水的数据控制所述防垢机构的防垢剂的输出量。

结合第一方面，本发明提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，本发明提供的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统还包括洞罐和裂隙水泵，所述裂隙水泵安装于所述洞罐内，所述防垢机构包括防垢剂管和供给组件，所述防垢剂管背离所述裂隙水泵的端部连接有所述供给组件。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述防垢剂管朝向所述洞罐的端部连通有防垢剂分布器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述防垢剂分布器设有圆环，所述圆环设有中空部，所述中空部用于将所述防垢剂分布器套接于所述裂隙水泵的外侧。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述圆环的周侧设有喷射孔。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述洞罐的底部设置有泵坑，所述裂隙水泵和所述防垢剂分布器安装于所述泵坑中。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述监测机构包括水质分析仪和排水管，所述水质分析仪和所述裂隙水泵之间连接有所述排水管，所述排水管朝向所述水质分析仪的端部设有取样孔，所述水质分析仪连通于所述取样孔，且所述取样孔用于所述水质分析仪提取裂隙水。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述供给组件与所述水质分析仪分别与所述控制器连接。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述供给组件包括防垢剂泵和防垢剂罐，所述防垢剂泵与所述控制器连接，且所述防垢剂泵用于将所述防垢剂罐中的防垢剂沿所述防垢剂管输送至所述防垢剂分布器。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述防垢剂泵设有吸入口和排出口，所述吸入口插入所述防垢剂罐中，所述排出口与所述防垢剂管连通。

本发明实施例带来了以下有益效果：采用设置监测机构和防垢机构的方式，通过监测机构监测裂隙水的pH值和pHs值，控制器可根据监测机构测得的数据控制防垢机构的输出防垢剂的量，达到了实时监测裂隙水水质，避免裂隙水泵结垢的目的，进而解决了现有技术中由于裂隙水泵通常安装于洞罐底部的泵坑内，在裂隙水泵发生结垢时，需人工进行取出、维修等工作，劳动强度较大的技术问题，达到了提升工作效率，降低操作人员工作强度的技术效果，进而保障了裂隙水泵的维护质量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的防垢机构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的监测机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的洞罐的结构示意图。

图标：100-监测机构；110-排水管；120-水质分析仪；200-防垢机构；210-防垢剂管；220-供给组件；221-防垢剂泵；222-防垢剂罐；230-防垢剂分布器；300-洞罐；310-泵坑；400-裂隙水泵；500-控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。公式中的物理量，如无单独标注，应理解为国际单位制基本单位的基本量，或者，由基本量通过乘、除、微分或积分等数学运算导出的导出量。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

如图1所示，本实施例提供的一种用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，包括监测机构100、防垢机构200和控制器500，监测机构100和防垢机构200分别与控制器500连接；控制器500用于根据监测机构100检测裂隙水的数据控制防垢机构200的防垢剂的输出量。

采用设置监测机构100和防垢机构200的方式，通过监测机构100监测裂隙水的pH值和pHs值，控制器500可根据监测机构100测得的数据控制防垢机构200的输出防垢剂的量，达到了实时监测裂隙水水质，避免裂隙水泵400结垢的目的，进而解决了现有技术中由于裂隙水泵400通常安装于洞罐300底部的泵坑310内，在裂隙水泵发生结垢时，需人工进行取出、维修等工作，劳动强度较大的技术问题，达到了提升工作效率，降低操作人员劳动强度的技术效果。

如图2、图3和图4所示，本实施例提供的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统还包括洞罐300和裂隙水泵400，裂隙水泵400安装于洞罐内，防垢机构200包括防垢剂管210和供给组件220，防垢剂管210背离裂隙水泵400的端部连接有供给组件220。

进一步地，防垢剂管210朝向洞罐300的端部设有防垢剂分布器230。

洞罐300中的存油被围岩裂隙的水所包围，利用油水不相容的原理，达到存油密封的效果。由于水的质量要大于油的质量，受重力影响，流入洞灌300中的裂隙水汇集至洞罐的底部，当裂隙水的水位超过设定液位时，安装于洞罐300底部的裂隙水泵400启动，将多余的裂隙水排出洞灌300外。由于防垢剂管210朝向洞罐300的端部设有防垢剂分布器230，其背离裂隙水泵400的端部连接有供给组件220，监测机构100可测得裂隙水的pH值和pHs值,当监测机构100传输的信号显示pH值大于pHs值时，控制器500发出的信号启动防垢机构200，防垢机构200中的供给组件220中的防垢剂罐222存有大量防垢剂，防垢剂被泵送入防垢剂管210中并最终输送至防垢剂分布器230，防垢剂分布器230将防垢剂向四周均匀喷洒，达到裂隙水泵400防垢的技术效果；由于防垢的过程没有人为干预，实现了裂隙水的在线监测，减少了裂隙水泵400维修工作强度，节省了人力成本。

需要说明的是，pH值和pHs值均为用以衡量裂隙水酸碱浓度或重碳酸离子浓度等多要素衡量值，在本实施中，pHs可由水的硬度、总溶解固体量、碱度和水温计算得出，并以水的实际pH值与pHs的差值判断水垢的析出，当该pH值大于pHs值的时候，水中的碳酸钙处于饱和状态，极有可能析出沉淀，存在结垢的隐患；当pH值小于于pHs值时，碳酸钙处于稳定状态，满足裂隙水泵400的使用要求；操作人员也可以根据自身需求，通过监测机构100提取与裂隙水水质相关的不同测量要素，进行水垢的实时监测。

进一步地，防垢剂分布器230设有圆环，圆环设有中空部，中空部用于将防垢剂分布器230套接于裂隙水泵400的外侧。

进一步地，圆环的周侧设有喷射孔。

防垢剂分布器230设有圆环，圆环设有中空部，中空部的设置能够方便操作人员将防垢剂分布器230安装于裂隙水泵400的外侧，同时，圆环的周侧设有喷射孔，能够扩大防垢剂的喷射范围，提升防垢剂分布器230的防垢效果。

进一步地，洞罐300的底部设置有泵坑310，裂隙水泵400和防垢剂分布器230安装于泵坑310中。

泵坑310低于洞罐300的底部平面，受重力影响，流入洞罐300中的水会汇集至泵坑310内，泵坑310内设有液位测量设备，当泵坑310内裂隙水液位超过规定数值时，由于裂隙水泵400和防垢剂分布器230安装于泵坑310中，裂隙水泵400连锁启动，将多余的裂隙水排出洞罐300外，保障地下水封石洞油库的稳定运行。

进一步地，监测机构100包括水质分析仪120和排水管110，水质分析仪120和裂隙水泵400之间连接有排水管110，排水管110朝向水质分析仪120的端部设有取样孔，水质分析仪120与取样孔连通，取样孔用于水质分析仪120提取裂隙水。

进一步地，供给组件220与水质分析仪120分别与控制器500连接。

裂隙水泵400设有排水管110，用于将泵坑310内裂隙水排出洞罐300，排水管110朝向水质分析仪120的端部设有取样孔，水质分析仪120设有与取样孔相适配的连接部，连接部可通过螺纹连接、卡接等方式与取样孔连通；裂隙水泵400的动力可将裂隙水泵400周侧的裂隙水通过排水管110排入水质分析仪120中，水质分析仪120可根据排水管110中排出的裂隙水监测出裂隙水泵400中的水质情况；水质分析仪120可同时测量排出水管中裂隙水的pH值和pHs值，通过pH值和pHs值之间的比对，判断裂隙水泵400的结垢趋势，并通过信号电缆将水质测量值传输到控制器500，及时检测裂隙水泵400的结垢倾向。控制器500分析接收到的水质测量值，当pH值大于pHs值时，控制器500通过控制电缆向供给组件220发出控制指令。供给组件220接收到来自控制器500的控制指令后，将防垢剂输送到防垢剂管210中。防垢剂管210与位于泵坑310中的防垢剂分布器230相连，防垢剂经过防垢剂管210被送至防垢剂分布器230。防垢剂分布器230将防垢剂向四周均匀喷洒；当pH值小于pHs值时，控制器500不对供给组件220发出控制指令。

需要说明的是，本发明中的控制器500、水质分析仪120、供给组件220全部安装于地上，洞罐300和裂隙水泵400均位于于地下，维护人员只需要维护位于地上的设备，便可实现整个用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统的维护，降低劳动强度，提升工作效率。

进一步地，供给组件220包括防垢剂泵221和防垢剂罐222，防垢剂泵221与控制器500连接，且防垢剂泵221用于将防垢剂罐222中的防垢剂沿防垢剂管210输送至防垢剂分布器230。

进一步地，防垢剂泵221设有吸入口和排出口，吸入口插入防垢剂罐中，排出口与防垢剂管210连通。

在本实施例中，防垢剂泵221可包括双隔膜计量泵和变频电动机，采用变频控制防垢剂泵221的排量，防垢剂泵221吸入口插入防垢剂罐中，排出口与防垢剂管210连通，方便防垢剂泵221将防垢剂罐222中的防垢剂输送至防垢剂管210中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，包括监测机构(100)、防垢机构(200)和控制器(500)，所述监测机构(100)和所述防垢机构(200)分别与所述控制器(500)连接；

所述控制器(500)用于根据所述监测机构(100)检测裂隙水的数据控制所述防垢机构(200)的防垢剂的输出量。

2.根据权利要求1所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，还包括洞罐(300)和裂隙水泵(400)，所述裂隙水泵(400)安装于所述洞罐(300)内，所述防垢机构(200)包括防垢剂管(210)和供给组件(220)，所述防垢剂管(210)背离所述裂隙水泵(400)的端部连接有所述供给组件(220)。

3.根据权利要求2所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，所述防垢剂管(210)朝向所述洞罐(300)的端部连通有防垢剂分布器(230)。

4.根据权利要求3所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，所述防垢剂分布器(230)设有圆环，所述圆环设有中空部，所述中空部用于将所述防垢剂分布器(230)套接于所述裂隙水泵(400)的外侧。

5.根据权利要求4所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，所述圆环的周侧设有喷射孔。

6.根据权利要求3所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，所述洞罐(300)的底部设置有泵坑(310)，所述裂隙水泵(400)和所述防垢剂分布器(230)安装于所述泵坑(310)中。

7.根据权利要求2所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，所述监测机构(100)包括水质分析仪(120)和排水管(110)，所述水质分析仪(120)和所述裂隙水泵(400)之间连接有所述排水管(110)，所述排水管(110)朝向所述水质分析仪(120)的端部设有取样孔，所述水质分析仪(120)连通于所述取样孔，且所述取样孔用于所述水质分析仪(120)提取裂隙水。

8.根据权利要求7所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，所述供给组件(220)与所述水质分析仪(120)分别与所述控制器(500)连接。

9.根据权利要求3所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，所述供给组件(220)包括防垢剂泵(221)和防垢剂罐(222)，所述防垢剂泵(221)与所述控制器(500)连接，且所述防垢剂泵(221)用于将所述防垢剂罐(222)中的防垢剂沿所述防垢剂管(210)输送至所述防垢剂分布器(230)。

10.根据权利要求9所述的用于地下水封石洞油库裂隙水泵的在线监测防垢系统，其特征在于，所述防垢剂泵(221)设有吸入口和排出口，所述吸入口插入所述防垢剂罐(222)中，所述排出口与所述防垢剂管(210)连通。

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