CN203732637U - 一种油品储运过程中静电测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种油品储运过程中静电测试装置，主要包括：油品储罐，用于输出储罐的油品的变频泵，与变频泵的输出端连接的S型盘管系统，与S型盘管系统连接的试验油罐、设置于试验油罐之下的摇摆台装置7以及每间隔一定距离分布于S型盘管系统和布置在试验油罐罐壁的静电荷密度传感器。用于模拟油品运输过程中摇摆、晃动工况，进行装卸、运输等工况下静电的动态监测。本实用新型解决了静电测试中动态过程难以监测的问题，并能为静电测试提供可靠的静电测试数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油品储运过程中静电测试装置。
技术背景
油品储运或使用过中，无论是接卸、储存，还是输转、泵送、运输中，任何一个过程油品都始终处于流动状态、摩擦之中，因此静电在每个中间环节都是客观存在的，一旦条件具备，一个火花就会使车船瞬间发生着火爆炸。
因油品在装卸、运输以及储存过程中爆炸形成的危害很大，各国政府及企业均为此投入了大量的科研力量。相对于国外来说，我国在石油化工静电领域，对石油工业制品装卸、运输中静电带电综合防治起步较晚，再加上该领域研究试验所需试验仪器价格都比较昂贵，带电机理也相对复杂，实验条件具有极大的不确定性。因此目前我国虽然在此领域采取了一定的防范措施，如控制油品流速、采用防静电材料、加入抗静电剂以及设置静电接地等，但都受到很大的局限性。特别是在带电的油液进入储罐以后，以及在运输过程中的静电放电过程如何控制与消除，仍然有待进一步探索。
近几年来，国内很多静电科学工作者都致力于寻求油品静电安全防范措施。但由于涉及的问题很多，机理复杂，特别是各种突然干扰的因素较多，使油品静电往往成为一种缺乏再现性的现象。
仅管目前很多科研人员也发表了大量与静电防范措施相关的论文，部分研究机构也在做相关的静电研究工作，但主要停留在实验室阶段，且侧重于静止油罐及装卸车方面。利用摇摆台探究大型船舶在运动中的静电情况实属研究空白。
另外，中国专利CN2170530Y公开了一种适合于现场使用的油品静电检测报警仪，它是由传感器和便携式测量器组成，传感器的一端插入油品输送管路中，用以采集油品中的电荷量，便携式测量器用于检测传感器采集的油品电荷量。该专利用于现场使用，不能获得在不同工况条件下的具体静电数据，不能获得在不同工况条件下的静电产生不同的数据。
中国专利CN201662597U公开了一种流体管道静电测量装置，它包括库仑计、静电场仪、介质输送管道模拟系统。该装置可用于测量静止状态管道的静电，但不能测量油品储运过程中复杂多变的摇摆、冲击及摇晃过程中的静电。
因此，本领域中亟需一种油品储运过程中静电测试装置，以用于解决以下问题：
1)进一步掌握静电产生和消除的规律；
2)针对试验结果采取更有效的静电消除措施；
3)更加准确地把握船舶在受到海浪冲击及其它摇晃、颠簸时静电产生情况；
4)通过监测油品在管道输送过程中、大型船舶摇摆运动中静电产生和消除的相关数据，可有效地防范静电事故的发生。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种更加有效的油品储运过程中静电测试装置，通过该装置获得更加准确的油品储运过程中的静电测试数据。
本实用新型的油品储运过程中静电测试装置包括：油品储罐，用于输出储罐的油品的变频泵，与变频泵的输出端连接的S型盘管系统，与S型盘管系统连接的试验油罐、设置于试验油罐之下的摇摆台装置以及每间隔一定距离（例如10～100米，或20～80米，或20～50米，或20～30米）分布于S型盘管系统和布置在试验油罐罐壁的多个静电荷密度传感器，试验油罐任选设置一根连接于油品储罐的、用于将试验油罐的油品返回到油品储罐中的管道。
在优选的实施方式中，在变频泵的输出端与S型盘管系统之间分出一根支管，通过该支管和支管中设置的阀门直接与试验油罐连接。
在优选的实施方式中，在S型盘管系统与试验油罐之间进一步设置依次通过管道连接的过滤器、流量计和消静电管，并且在过滤器、流量计和消静电管各自的进口端和出口端均设置静电荷密度传感器。
在优选的实施方式中，在S型盘管系统与试验油罐之间进一步设置多个并联管路，在每一个并联管路中设置依次通过管道连接的过滤器、流量计和消静电管，并且在过滤器、流量计和消静电管各自的进口端和出口端均设置静电荷密度传感器。
在优选的实施方式中，静电荷密度传感器的数据被传输至计算机控制系统，用于对数据进行处理和分析。
在优选的实施方式中，利用液压油泵来驱动摇摆台装置以模拟油品实际储运过程中的摇摆动作、摇摆动作的幅度、摇摆动作的频率。优选地，液压油泵及基础均布置在地面以下。
在优选的实施方式中，摇摆台装置能进行横摇、纵摇单自由段运动、复合自由度运动。
在优选的实施方式中，试验油罐与摇摆台装置以螺栓形式连接。
在优选的实施方式中，在试验油罐中设置氮气密封系统。
利用本实用新型的装置，可实现油品运输过程中摇摆、晃动工况的模拟，装卸、输送工况下静电测试的动态监测，通过静电传感器实现远程数字化动态监控。
在测试时，油品卸车后临时储存至储罐，并实验过程使用，通过变频泵实现油品输送，并送至S型盘管系统进行静电测试，也可通过支路（旁路）直接送至摇摆台系统，进行摇摆试验。油品试验完毕以后通过回油泵将油品送回储罐。通过阀门和旁路，可实现多种工况的模拟。包括不同管径船舶加油管道输送工况，不同频率、不同角度的摇摆工况等。
通过对各种工况的模拟与测试，获取相关测试数据：并经过一系列分析，可得到以下相关测试结果。
A.不同管径的管道的输送过程中静电产生与消除情况。
B.不同流速下管道输送过程中静电产生与消除情况。
C.采取不同静电消除措施所达到的效果对比。
D.不同静电消除设备的静电消除情况。
E.油品通过过滤器等工艺设备时的静电产生情况。
F.油品在摇摆试验工况下的静电产生情况。
利用本实用新型的装置，通过相应配置可实现多种工况的模拟。例如，通过液压油泵驱动，可模拟实际储运过程中的各种摇摆运动、颠簸运动、海浪冲击运动、动作（摇摆）幅度、动作（摇摆）频率、动作（摇摆）强度等。通过这些不同形式的摇摆运动，可获得关于实际储运过程中不同工况下的静电发生数据。
利用本实用新型的装置，通过静电荷密度传感器将数据传至控制室，实现远程动态监控。
利用本实用新型的装置，采用S型管道布置，实现等距监测，节省占地。
利用本实用新型的装置，通过摇摆试验台可模拟船运过程中的海浪冲击。
通过设置氮气密封系统，提高安全保障。
通过液压油泵的驱动，摇摆台装置可按正弦谱型、三次谐波、随机实录谱模拟船舶运动进行摇摆。实现横摇、纵摇单自由度运和复合自由度运动。可液压闭锁于任意给定姿态。依据动作器位移传感器输出，通过实时计算闭环控制摇摆台运动状态并输出。是集机、电、液、控于一体的高性能物理仿真试验设备可模拟大型船舶在不同工况下摇摆运动状态。
试验油罐不属于静设备也不属于普通的动设备，其运动规律不固定，此设备需要模拟大型船舶在实际运行中的多种复杂工况，因此对设备自身的机械强度、适应能力要求比较高，需要考虑偏载、冲击荷载、交变应力等多种因素。
在试验中，试验油罐及所附带所有的附件及仪表需做整体运动。优选地，试验油罐为上部进油，下部出油。在模拟试验运动过程中，试验油罐所有连接管道采用柔性软连接。优选地，试验油罐为方形油罐。
另外，需要说明的是，在本申请中，“任选”表示有或没有。
采用本实用新型的装置，可产生以下积极效果：
1、摇摆试验装置可更加真实地模拟复杂多变的摇摆、冲击及摇晃过程。解决了该工况难以测试的难题。
2、采用远程动态监控，可更加方便、安全、准确地获得静电测试数据，并可对一系列数据进行对比分析，并得出科学结论。
3、S型管道布置，在模拟远距离输送的同时，实现了等距等况监测，节省占地与投资。对类似工业管道布置也有一定的指导意义。
4、采用本实用新型装置，可更加可靠地获得静电产生与消除过程中的相关数据，为有效防止静电事故的发生提供科学依据。
5、氮气密封技术，某种程度上保证了生产操作的安全性。
附图说明
图1为本实用新型静电测试装置的示意图。
具体实施方式
结合附图对本实用新型具体实施方式做进一步说明。
参见图1，油品卸车后临时储存至储罐1，经变频泵2调节速度并提供动力可输送至管道系统。为使在有限空间内实现特定的长度，采取S型盘管布置，在该环节每间隔20m设置静电荷密度传感器1个，保证等距测试，静电测试数据远传至控制室，并动态监测与分析。
试验油品过盘管区域之后进入过滤器4、流量计5、消静电管6等附属备及管件进行静电测试，每个设备前后均设置静电荷密度传感器，而且可通过调节以不同路径通过，以便于得到更广泛的数据依据。在图中示出了三条并联的管路，三条并联管路的每一个都设置了过滤器4、流量计5、消静电管6。
然后，进入摇摆台试验系统的试验油罐8，通过液压油泵（图中未示出）驱动摇摆台装置7，模拟各种摇摆、摇晃、颠簸等各种动作，并且可调节动作的幅度、频率、强度等，进行静电测试，以获得各种工况下的静电发生数据。
油品也可通过变频泵输出端与摇摆台试验系统的试验油罐8之间直接连接的旁路管道系统和阀门，直接进入摇摆台试验系统的试验油罐8，利用摇摆台装置7来模拟各种摇摆、摇晃、颠簸等各种动作，并且可调节动作的幅度、频率、强度等，进行静电测试，以获得各种工况下的静电发生数据。
以上是按装置顺序简要描述的主要过程，通过阀门及旁路调节可以实现多种单一工况和组合工况的试验要求。
Claims (9)
1.一种油品储运过程中静电测试装置，其特征在于包括：油品储罐，用于输出储罐的油品的变频泵，与变频泵的输出端连接的S型盘管系统，与S型盘管系统连接的试验油罐，设置于试验油罐之下的摇摆台装置以及每间隔一定距离分布于S型盘管系统和布置在试验油罐罐壁的多个静电荷密度传感器，试验油罐任选设置一根连接于油品储罐的、用于将试验油罐的油品返回到油品储罐中的管道。
2.根据权利要求1所述的静电测试装置，其特征在于，在变频泵的输出端与S型盘管系统之间分出一根支管，通过该支管和支管中设置的阀门直接与试验油罐连接。
3.根据权利要求1所述的静电测试装置，其特征在于，在S型盘管系统与试验油罐之间进一步设置依次通过管道连接的过滤器、流量计和消静电管，并且在过滤器、流量计和消静电管各自的进口端和出口端均设置静电荷密度传感器。
4.根据权利要求2所述的静电测试装置，其特征在于，在S型盘管系统与试验油罐之间进一步设置依次通过管道连接的过滤器、流量计和消静电管，并且在过滤器、流量计和消静电管各自的进口端和出口端均设置静电荷密度传感器。
5.根据权利要求3或4所述的静电测试装置，其特征在于，在S型盘管系统与试验油罐之间进一步设置多个并联管路，在每一个并联管路中设置依次通过管道连接的过滤器、流量计和消静电管，并且在过滤器、流量计和消静电管各自的进口端和出口端均设置静电荷密度传感器。
6.根据权利要求1-4中任何一项所述的静电测试装置，其特征在于，静电荷密度传感器的数据被传输至计算机控制系统，用于对数据进行处理和分析。
7.根据权利要求1-4中任何一项所述的静电测试装置，其特征在于，利用液压油泵来驱动摇摆台装置以模拟油品实际储运过程中的摇摆动作、摇摆动作的幅度、摇摆动作的频率。
8.根据权利要求1-4中任何一项所述的静电测试装置，其特征在于，摇摆台装置能进行横摇、纵摇单自由度运动、复合自由度运动。
9.根据权利要求1-4中任何一项所述的静电测试装置，其特征在于，试验油罐与摇摆台装置以螺栓形式连接。
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