輸油管道油中電荷洩放裝置製造方法
2023-10-17 19:10:29
輸油管道油中電荷洩放裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種輸油管道油中電荷洩放裝置，其包括：電荷洩放管道和設置於管道兩端的法蘭，通過所述法蘭可以將輸油管道油中電荷洩放裝置與油品輸送管道或油品儲罐相連接。該裝置能有效洩放油流內部的電荷，有效避免因油中電荷積聚而引起的靜電危害，提高油品輸運、存儲的安全性，且該發明裝置沒有使用電子元器件，本質安全，無需另加防爆設計，具有結構簡單合理、安裝維護方便、使用安全的特點。
【專利說明】輸油管道油中電荷洩放裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及石油與天然氣工程【技術領域】，尤其涉及一種輸油管道油中電荷洩放裝置。
【背景技術】
[0002]大部分油品具有易燃、易爆、易揮發等特性，油品揮發和空氣結合形成爆炸性混合氣體，一旦遇到電火花等點燃源極易發生火災、爆炸事故，造成嚴重的後果。在石油產品的生產、運輸、儲存及使用過程中，靜電安全已成為石油化工行業現代化安全技術的一個突出問題。根據雙電層理論，在油品輸送過程中，油品和輸油管道上會產生符號相反的電荷。由於輸油管道一般為導體且接地，管道上帶的電荷很容易洩漏到大地中，但油品的電阻率大多高於101° Ω，屬於靜電非導體，油品中帶的靜電荷很難及時洩漏掉，電荷會在油品中積累，產生靜電危害。例如油品在輸油管道中流動時，就會產生大量的靜電荷。當這些帶靜電荷的油品注入儲罐時，儲罐內的電荷不斷積累，油電位可高達數千至數萬伏特。靜電荷積累到一定的程度，就可能產生靜電火花。如果在放電空間還同時存在爆炸性氣體，便可能引起火災或爆炸事故。產生靜電荷不一定必然造成靜電危害，靜電引起火災或爆炸事故需要滿足三個條件:(1)積聚起來的電荷形成具有足以引起火花的靜電電壓；(2)放電的火花能量達到爆炸性混合物的最小引燃能量；(3)油品蒸汽與空氣形成的混合氣在爆炸極限範圍內。因此，防止靜電危害應以預防為主，積極採取各種措施，減少靜電的產生，加速靜電的洩放，避免大量靜電荷積聚。
[0003]輸油系統中油流所帶的電荷是油品中靜電荷的主要來源之一，因此有效減少油流帶電成為預防靜電事故的重要手段。目前，輸油金屬管道接地是普遍的作法，可有效導走管壁上的電荷，防止靜電聚積而對外放電。然而接地對油品內的衝流電流基本上沒有影響，即接地不能有效導走油流中的電荷。控制油品流速也是常用的防止靜電危害的方法，資料表明，對同一種油品，其流速愈高，則靜電生成量也愈大。然而控制流速雖然減少了靜電荷生成量，卻也降低了油品的輸送效率。防止油中靜電積聚的其他手段還有添加可增加油品電導率的抗靜電劑、安裝靜電消除器等。雖然這些手段能有效導走與金屬管壁臨近的電荷，對避免油品發生靜電危害起到了積極作用，但由於油品的電阻率較高，油品內部帶的電荷仍難以及時洩放掉。因此，設計一種能有效洩放輸油管道油中電荷特別是油流內部電荷的裝置對於防止油品靜電危害非常必要且有重要實用價值。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題提供一種可有效洩放輸油管道油中電荷的輸油管道油中電荷洩放裝置，使油流攜帶的電荷特別是油流內部的電荷通過輸油管道壁洩放，避免油中大量電荷積聚，預防油品在輸送和存儲過程中的靜電危害。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種輸油管道油中電荷洩放裝置，其包括電荷洩放管道和設置於管道兩端的法蘭，通過所述法蘭可以將輸油管道油中電荷洩放裝置與油品輸送管道或油品儲罐相連接。
[0006]所述電荷洩放管道與所述法蘭通過焊接緊密固定。
[0007]所述法蘭為金屬材質的圓形法蘭，厚度不小於10_，外徑與所要連接的輸油管道或儲罐上的法蘭相同，法蘭設置有螺孔，螺孔的數量和直徑與所要連接的輸油管道或儲罐上的法蘭相同。
[0008]所述電荷洩放管道包括橫截面為矩形的非磁性金屬管道和設置於非磁性金屬管道上下內壁的兩塊永久磁鐵。
[0009]所述非磁性金屬管道的內壁上設置有放置永久磁鐵的矩形槽。
[0010]所述非磁性金屬管道的長度為300mm。
[0011]所述兩塊永久磁鐵為的長度為300mm,橫截面為矩形,厚度為IOmm,剩磁不小於I特斯拉，兩塊永久磁鐵異極性端相對放置。
[0012]本發明的有益效果:
[0013]本發明提供的輸油管道油中電荷洩放裝置能有效洩放油流內部的電荷，有效避免因油中電荷積聚而引起的靜電危害，提高油品輸運、存儲的安全性，且該發明裝置沒有使用電子元器件，本質安全，無需另加防爆設計，具有結構簡單合理、安裝維護方便、使用安全的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明電荷洩放裝置的原理圖；
[0015]圖2本發明電荷洩放裝置整體結構示意圖；
[0016]圖3本發明電荷洩放裝置的縱向剖視圖；
[0017]圖4本發明電荷洩放裝置的法蘭結構示意圖；
[0018]圖5本發明電荷洩放裝置的電荷洩放管道橫截面示意圖；
[0019]圖6本發明電荷洩放裝置的電荷洩放管道橫截面示意圖。
【具體實施方式】
[0020]本發明提供了一種輸油管道油中電荷洩放裝置，其包括電荷洩放管道和設置於管道兩端的法蘭，通過所述法蘭可以將輸油管道油中電荷洩放裝置與油品輸送管道或油品儲罐相連接。
[0021 ] 進一步，所述輸油管道油中電荷洩放裝置僅由電荷洩放管道和法蘭構成。
[0022]所述電荷洩放管道與所述法蘭通過焊接緊密固定。
[0023]所述法蘭為金屬材質的圓形法蘭，厚度不小於10_，外徑與所要連接的輸油管道或儲罐上的法蘭相同，法蘭設置有螺孔，螺孔的數量和直徑與所要連接的輸油管道或儲罐上的法蘭相同。
[0024]所述電荷洩放管道包括橫截面為矩形的非磁性金屬管道和設置於非磁性金屬管道上下內壁的兩塊永久磁鐵。
[0025]進一步，所述電荷洩放管道僅由非磁性金屬管道和兩塊永久磁鐵構成。
[0026]所述非磁性金屬管道的內壁上設置有放置永久磁鐵的矩形槽。
[0027]所述非磁性金屬管道的長度優選為300_。[0028]所述兩塊永久磁鐵為的長度優選為300mm,橫截面均為矩形,厚度均為IOmm,剩磁不小於I特斯拉，兩塊永久磁鐵異極性端相對放置。
[0029]以下採用實施例來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題，並達成技術效果的實現過程能充分理解並據以實施。
[0030]圖1為本發明電荷洩放裝置的原理圖，圖所示為一矩形截面管道，管道壁由上磁鐵1、下磁鐵2和金屬側壁3構成，上磁鐵I和下磁鐵2異極性端相對，如圖中所示上磁鐵I的N極與下磁鐵2的S極相對，管道中磁場B的方向為從上磁鐵I指向下磁鐵2，當管道中有帶電荷q的油品流過，油品流速為u,方向指向紙面,則電荷q受到的磁場力FSF =q(uXB)，方向指向金屬側壁3，磁場力將使油品內的電荷移向管道金屬側壁，進而異號電荷通過金屬側壁中和掉或通過側壁接地洩放掉，達到消除油品中電荷的目的。
[0031]圖2為本發明電荷洩放裝置總體結構圖，包括電荷洩放管道4和設置於管道兩端的法蘭5，電荷洩放管道4與法蘭5通過焊接緊密固定，油中電荷洩放裝置通過兩端的法蘭5與油品輸送管道或儲罐連接。
[0032]圖3為本發明電荷洩放裝置的縱向剖視圖，電荷洩放管道4長度為300mm，電荷洩放管道4的非磁性金屬管道7的內壁分別設置有厚度均為IOmm的上磁鐵8和下磁鐵9，上磁鐵8和下磁鐵9的異極性端相對安裝，電荷洩放管道4兩端設置有厚度不小於10_的法蘭5。
[0033]圖4為本發明電荷洩放裝置的法蘭示意圖，法蘭5周邊設置有螺孔6，螺孔6的數量和尺寸與所要連接的管道法蘭螺孔數量和尺寸相同，法蘭5中心設置有矩形孔，矩形孔尺寸與電荷洩放管道4截面矩形內孔相同。
[0034]圖5和圖6為本發明電荷洩放裝置的電荷洩放管道橫截面示意圖，為了在非磁性金屬管道7內放置並固定上磁鐵8和下磁鐵9，非磁性金屬管道7的內壁設置有4個高Ilmm,深5mm的矩形槽，上部2個矩形槽放置厚度為IOmm的上磁鐵8，下部2個矩形槽放置厚度為IOmm下磁鐵9，放置好上磁鐵8和下磁鐵9後，將電荷洩放管道的兩端與法蘭通過焊接緊密固定，上磁鐵8和下磁鐵9被固定在非磁性金屬管道內。
[0035]使用本發明電荷洩放裝置時，首先應將輸油管道油中電荷洩放裝置通過兩端的法蘭5和合適的螺栓連接到油品輸送管道末端或儲罐入口處，當攜帶有電荷的油品從輸送管道流入電荷洩放管道4時，油流中的電荷將在上磁鐵8和下磁鐵9產生的磁場中受到磁場力的作用，磁場力使電荷向非磁性金屬管道7的側壁移動，最終油品中的電荷將通過非磁性金屬管道7中和掉或者通過非磁性金屬管道7接地洩放到大地，達到消除油品內攜帶電荷的目的，有效避免油品靜電帶來的危害。
[0036]所有上述的首要實施這一智慧財產權，並沒有設定限制其他形式的實施這種新產品和/或新方法。本領域技術人員將利用這一重要信息，上述內容修改，以實現類似的執行情況。但是，所有修改或改造基於本發明新產品屬於保留的權利。
[0037]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非是對本發明作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.一種輸油管道油中電荷洩放裝置，其特徵在於，包括:電荷洩放管道和設置於管道兩端的法蘭，通過所述法蘭可以將輸油管道油中電荷洩放裝置與油品輸送管道或油品儲罐相連接。
2.如權利要求1所述的輸油管道油中電荷洩放裝置，其特徵在於:所述電荷洩放管道與所述法蘭通過焊接緊密固定。
3.如權利要求1或2所述的輸油管道油中電荷洩放裝置，其特徵在於:所述法蘭為金屬材質的圓形法蘭，厚度不小於10mm，外徑與所要連接的輸油管道或儲罐上的法蘭相同。
4.如權利要求1至3所述的輸油管道油中電荷洩放裝置，其特徵在於:法蘭設置有螺孔，螺孔的數量和直徑與所要連接的輸油管道或儲罐上的法蘭相同。
5.如權利要求1至4所述的輸油管道油中電荷洩放裝置，其特徵在於:所述電荷洩放管道包括橫截面為矩形的非磁性金屬管道和設置於非磁性金屬管道上下內壁的兩塊永久磁鐵。
6.如權利要求1至5所述的輸油管道油中電荷洩放裝置，其特徵在於:所述非磁性金屬管道的內壁上設置有放置永久磁鐵的矩形槽。
7.如權利要求1至6所述的輸油管道油中電荷洩放裝置，其特徵在於:所述非磁性金屬管道的長度為300_。
8.如權利要求1至7所述的輸油管道油中電荷洩放裝置，其特徵在於:所述兩塊永久磁鐵為的長度為300mm,橫截面為矩形,厚度為IOmm,剩磁不小於I特斯拉,兩塊永久磁鐵異極性端相對放置。
9.權利要求1至8所述的輸油管道油中電荷洩放裝置在管道輸油過程中的應用。
【文檔編號】F17D5/00GK103968253SQ201310651457
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】王世強, 胡海燕, 劉寶全, 劉全楨, 肖睿, 張婷婷, 高鑫, 畢曉蕾, 姜輝, 劉娟, 張雲鵬, 高劍 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院