研究流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置及其應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣性能實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種研究流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置及其應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石油行業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)的支柱性產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，石油及其產(chǎn)品的需求量大大增加，在油品儲(chǔ)存或運(yùn)輸過(guò)程中溢油、漏油的事故時(shí)有發(fā)生，造成環(huán)境污染，甚至引發(fā)火災(zāi)和爆炸，帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。因此，研究不同種類的油品在不同環(huán)境下的揮發(fā)規(guī)律，可以為油氣揮發(fā)可能導(dǎo)致的各種事故進(jìn)行預(yù)防和控制提供技術(shù)依據(jù)和參考，對(duì)于我國(guó)石化工業(yè)油品的安全儲(chǔ)存和運(yùn)輸具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]目前，關(guān)于油品揮發(fā)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的研究中，海面溢油風(fēng)化依然是研究重點(diǎn)，在研究海面溢油風(fēng)化過(guò)程中，由于實(shí)驗(yàn)?zāi)M條件單一，大部分實(shí)驗(yàn)通過(guò)玻璃容器盛放油品，在敞口狀態(tài)下改變其他影響因素，通過(guò)質(zhì)量損失獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而對(duì)不同條件下的油品揮發(fā)情況進(jìn)行估算和分析。其次是在油品儲(chǔ)存運(yùn)輸過(guò)程中的油氣回收利用，比如原油裝卸船過(guò)程、裝卸車過(guò)程、加油站以及油庫(kù)的油氣回收利用措施研究等。由于缺少功能完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及配套的研究方法，以及研究思路的局限性等，油氣揮發(fā)過(guò)程中更多的揮發(fā)情景和影響因素未被考慮，例如油品所處空間的密封性、揮發(fā)油氣的物質(zhì)組成等等。
[0004]高錦鵬等(化學(xué)工程與裝備，2010年第2期，第24頁(yè))提出的一種油氣損失模型的建立中公開(kāi)了一種油氣揮發(fā)損失測(cè)量裝置，主要由三部分組成:儲(chǔ)存汽油的釜(容積為4950ml)、外循環(huán)水浴控溫(低溫控制用乙二醇做冷凝劑、高溫用水)、吸收油氣的吸收瓶，該裝置可以改變溫度、容器壓力，以及釜中的儲(chǔ)油量不同。該測(cè)量裝置主要用于測(cè)量在加油站卸油、儲(chǔ)油和加油過(guò)程中損失的油氣，油品在加熱揮發(fā)的過(guò)程中不產(chǎn)生流動(dòng)，為靜止?fàn)顟B(tài)，因此實(shí)際測(cè)量的是非流動(dòng)狀態(tài)的油氣揮發(fā)。
[0005]公開(kāi)號(hào)為CN 104330503 A的中國(guó)專利公布了一種研究非流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括水浴加熱裝置和位于水浴加熱裝置內(nèi)的油氣揮發(fā)箱，箱體頂部設(shè)有若干氣孔，氣孔設(shè)有蓋子，箱體頂部靠近邊緣位置設(shè)有采樣口、溫度計(jì)和壓力表，箱體內(nèi)部設(shè)有至少一個(gè)攪拌漿，箱體頂部設(shè)有進(jìn)樣口，箱體底部設(shè)有出樣口 ；水浴加熱裝置包括敞口的容器，容器底部設(shè)有加熱棒，加熱棒上方設(shè)有固定于容器內(nèi)壁兩側(cè)的支撐桿，容器內(nèi)側(cè)部設(shè)有溫度傳感器。該發(fā)明專利申請(qǐng)通過(guò)油氣揮發(fā)箱和水浴加熱裝置，可以模擬不同油品在不同環(huán)境及不同溫度條件下的揮發(fā)情況，從而探究歸納出油氣揮發(fā)規(guī)律，但其針對(duì)的是非流動(dòng)態(tài)油氣的揮發(fā)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷和不足，在充分考慮現(xiàn)實(shí)輸油管道的結(jié)構(gòu)及類似事故發(fā)生的環(huán)境后，提供了一種研究流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置及其應(yīng)用方法。
[0007]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，提供了一種研究流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括控制電箱、油品輸送系統(tǒng)、水浴加熱裝置和位于水浴加熱裝置內(nèi)的油氣揮發(fā)箱，所述油品輸送系統(tǒng)包括油栗和至少一個(gè)儲(chǔ)油罐，油栗通過(guò)輸油管線與儲(chǔ)油罐相連，形成循環(huán)回路，油栗與控制電箱的時(shí)間繼電器連接；所述輸油管線貫穿油氣揮發(fā)箱內(nèi)部，位于油氣揮發(fā)箱內(nèi)的輸油管線底部設(shè)有多個(gè)排放口，位于油氣揮發(fā)箱外的輸油管線上設(shè)有回流閥和油品流量計(jì)，回流閥與控制電箱連接；所述油氣揮發(fā)箱的側(cè)壁上設(shè)有采樣口和溫度計(jì)。該實(shí)驗(yàn)裝置可以模擬不同環(huán)境下的管道泄漏事故場(chǎng)景，其中，油品輸送系統(tǒng)可以模擬輸油管道泄漏過(guò)程，并通過(guò)油品流量計(jì)、回流閥調(diào)節(jié)流量和泄漏量，多個(gè)儲(chǔ)油罐可以存放不同性質(zhì)的原油，水浴加熱裝置可以模擬油品揮發(fā)環(huán)境的溫度，并通過(guò)采樣口進(jìn)行檢測(cè)分析，即可得出不同油品在不同環(huán)境中的揮發(fā)規(guī)律。該實(shí)驗(yàn)裝置模擬過(guò)程真實(shí)、條件豐富，使用方便，通過(guò)研究油氣揮發(fā)的規(guī)律，可以為我國(guó)輸油管道泄漏事故提供參考數(shù)據(jù)和建議措施，減小燃爆事故發(fā)生的可能性，從而為我國(guó)石化行業(yè)油品的安全和運(yùn)輸提供保障。
[0008]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，提供了一種研究流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括控制電箱、油品輸送系統(tǒng)、污水進(jìn)樣系統(tǒng)、水浴加熱裝置和位于水浴加熱裝置內(nèi)的油氣揮發(fā)箱，所述油品輸送系統(tǒng)包括油栗和至少一個(gè)儲(chǔ)油罐，油栗通過(guò)輸油管線與儲(chǔ)油罐相連，形成循環(huán)回路，油栗與控制電箱的時(shí)間繼電器連接；所述輸油管線貫穿油氣揮發(fā)箱內(nèi)部，位于油氣揮發(fā)箱內(nèi)的輸油管線底部設(shè)有多個(gè)排放口，位于油氣揮發(fā)箱外的輸油管線上設(shè)有回流閥和油品流量計(jì)，回流閥與控制電箱連接；所述油氣揮發(fā)箱的側(cè)壁上設(shè)有采樣口和溫度計(jì)；所述實(shí)驗(yàn)裝置還設(shè)有污水進(jìn)樣系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括密閉的污水池和水栗，污水池通過(guò)輸液管線與水栗連接，水栗通過(guò)輸液管線與設(shè)在油氣揮發(fā)箱側(cè)壁的進(jìn)水口相連，所述水栗與控制電箱的時(shí)間繼電器連接，所述輸液管線上設(shè)有污水流量計(jì)。該實(shí)驗(yàn)裝置可以模擬不同環(huán)境下的管道泄漏事故場(chǎng)景，其中，油品輸送系統(tǒng)可以模擬輸油管道泄漏過(guò)程，并通過(guò)油品流量計(jì)、回流閥調(diào)節(jié)流量和泄漏量，多個(gè)儲(chǔ)油罐可以存放不同性質(zhì)的原油，污水進(jìn)樣系統(tǒng)可以向油氣揮發(fā)箱中輸送不同性質(zhì)和量的污水，便于研究油水混合條件下的揮發(fā)氣體的性質(zhì)和組成，水浴加熱裝置可以模擬油品揮發(fā)環(huán)境的溫度，并通過(guò)采樣口進(jìn)行檢測(cè)分析，即可得出不同油品在不同環(huán)境中的揮發(fā)規(guī)律。該實(shí)驗(yàn)裝置模擬過(guò)程真實(shí)、條件豐富，使用方便，通過(guò)研究油氣揮發(fā)的規(guī)律，可以為我國(guó)輸油管道泄漏事故提供參考數(shù)據(jù)和建議措施，減小燃爆事故發(fā)生的可能性，從而為我國(guó)石化行業(yè)油品的安全和運(yùn)輸提供保障。
[0009]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，提供了一種研究流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，該方法含有以下步驟:
[0010](1)將油氣揮發(fā)箱置于水浴加熱裝置中，并往水浴加熱裝置中加入水，設(shè)定水浴加熱裝置的溫度，打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān)；
[0011](2)選擇輸油管線，設(shè)定油栗的工作時(shí)間，關(guān)閉油氣揮發(fā)箱內(nèi)輸油管線底部的排放口，調(diào)節(jié)回流閥，使油品循環(huán)流動(dòng)，預(yù)熱油品輸送系統(tǒng)，待油品輸送系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，關(guān)閉油栗;
[0012](3)關(guān)閉回流閥，設(shè)定油栗的工作時(shí)間，打開(kāi)油氣揮發(fā)箱內(nèi)輸油管線底部的排放口，打開(kāi)開(kāi)關(guān)進(jìn)彳丁油品進(jìn)樣；
[0013](4)設(shè)定采用時(shí)間與電磁空氣栗的工作時(shí)間，待達(dá)到采樣時(shí)間后，自動(dòng)抽取油氣揮發(fā)箱內(nèi)揮發(fā)的氣體進(jìn)入采樣袋，通過(guò)氣相色譜進(jìn)行分析，并記錄實(shí)驗(yàn)條件；
[0014](5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉電源，排出油氣揮發(fā)箱內(nèi)的油品，清潔干燥油氣揮發(fā)箱，備用。
[0015]該應(yīng)用方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同性質(zhì)原油泄漏的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該應(yīng)用方法能夠得出不同油品在不同環(huán)境中的揮發(fā)規(guī)律。
[0016]根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，提供了一種研究流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)規(guī)律的模擬實(shí)驗(yàn)裝置的應(yīng)用方法，該方法含有以下步驟:
[0017](1)將油氣揮發(fā)箱置于水浴加熱裝置中，并往水浴加熱裝置中加入水，設(shè)定水浴加熱裝置的溫度，打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān)；
[0018](2)選擇輸油管線，設(shè)定油栗的工作時(shí)間，關(guān)閉油氣揮發(fā)箱內(nèi)輸油管線底部的排放口，調(diào)節(jié)回流閥，使油品循環(huán)流動(dòng)，預(yù)熱油品輸送系統(tǒng)，待油品輸送系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，關(guān)閉油栗;
[0019](3)實(shí)驗(yàn)前調(diào)節(jié)污水流量計(jì)，設(shè)定水栗的工作時(shí)間，注入所需污水量；
[0020](4)關(guān)閉回流閥，設(shè)定油栗的工作時(shí)間，打開(kāi)油氣揮發(fā)箱內(nèi)輸油管線底部的排放口，打開(kāi)開(kāi)關(guān)進(jìn)彳丁油品進(jìn)樣；
[0021](5)設(shè)定采用時(shí)間與電磁空氣栗的工作時(shí)間，待達(dá)到采樣時(shí)間后，自動(dòng)抽取油氣揮發(fā)箱內(nèi)揮發(fā)的氣體進(jìn)入采樣袋，通過(guò)氣相色譜進(jìn)行分析，并記錄實(shí)驗(yàn)條件；
[0022](6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉電源，排出油氣揮發(fā)箱內(nèi)的油品，清潔干燥油氣揮發(fā)箱，備用。
[0023]該應(yīng)用方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同性質(zhì)原油油水混合條件下的泄漏實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該應(yīng)用方法能夠得出不同油品在不同環(huán)境中尤其是在油水混合條件下的揮發(fā)規(guī)律。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0025](1)本發(fā)明制作了一套模擬油品從管道泄漏整個(gè)過(guò)程的流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)模擬油品泄漏、揮發(fā)過(guò)程以及空間內(nèi)油氣的分布、迀移情況構(gòu)建了科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
[0026](2)本發(fā)明提供的流動(dòng)態(tài)油氣揮發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置可模擬不同