輸油管道油中電荷泄放裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種輸油管道油中電荷泄放裝置，其包括：電荷泄放管道和設(shè)置于管道兩端的法蘭，通過(guò)所述法蘭可以將輸油管道油中電荷泄放裝置與油品輸送管道或油品儲(chǔ)罐相連接。該裝置能有效泄放油流內(nèi)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(yùn)、存儲(chǔ)的安全性，且該發(fā)明裝置沒(méi)有使用電子元器件，本質(zhì)安全，無(wú)需另加防爆設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、安裝維護(hù)方便、使用安全的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】輸油管道油中電荷泄放裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油與天然氣工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種輸油管道油中電荷泄放裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大部分油品具有易燃、易爆、易揮發(fā)等特性，油品揮發(fā)和空氣結(jié)合形成爆炸性混合氣體，一旦遇到電火花等點(diǎn)燃源極易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，造成嚴(yán)重的后果。在石油產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲(chǔ)存及使用過(guò)程中，靜電安全已成為石油化工行業(yè)現(xiàn)代化安全技術(shù)的一個(gè)突出問(wèn)題。根據(jù)雙電層理論，在油品輸送過(guò)程中，油品和輸油管道上會(huì)產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷。由于輸油管道一般為導(dǎo)體且接地，管道上帶的電荷很容易泄漏到大地中，但油品的電阻率大多高于101° Ω，屬于靜電非導(dǎo)體，油品中帶的靜電荷很難及時(shí)泄漏掉，電荷會(huì)在油品中積累，產(chǎn)生靜電危害。例如油品在輸油管道中流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生大量的靜電荷。當(dāng)這些帶靜電荷的油品注入儲(chǔ)罐時(shí)，儲(chǔ)罐內(nèi)的電荷不斷積累，油電位可高達(dá)數(shù)千至數(shù)萬(wàn)伏特。靜電荷積累到一定的程度，就可能產(chǎn)生靜電火花。如果在放電空間還同時(shí)存在爆炸性氣體，便可能引起火災(zāi)或爆炸事故。產(chǎn)生靜電荷不一定必然造成靜電危害，靜電引起火災(zāi)或爆炸事故需要滿足三個(gè)條件:(1)積聚起來(lái)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(dá)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范圍內(nèi)。因此，防止靜電危害應(yīng)以預(yù)防為主，積極采取各種措施，減少靜電的產(chǎn)生，加速靜電的泄放，避免大量靜電荷積聚。
[0003]輸油系統(tǒng)中油流所帶的電荷是油品中靜電荷的主要來(lái)源之一，因此有效減少油流帶電成為預(yù)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(dǎo)走管壁上的電荷，防止靜電聚積而對(duì)外放電。然而接地對(duì)油品內(nèi)的沖流電流基本上沒(méi)有影響，即接地不能有效導(dǎo)走油流中的電荷?？刂朴推妨魉僖彩浅Ｓ玫姆乐轨o電危害的方法，資料表明，對(duì)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(dǎo)率的抗靜電劑、安裝靜電消除器等。雖然這些手段能有效導(dǎo)走與金屬管壁臨近的電荷，對(duì)避免油品發(fā)生靜電危害起到了積極作用，但由于油品的電阻率較高，油品內(nèi)部帶的電荷仍難以及時(shí)泄放掉。因此，設(shè)計(jì)一種能有效泄放輸油管道油中電荷特別是油流內(nèi)部電荷的裝置對(duì)于防止油品靜電危害非常必要且有重要實(shí)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種可有效泄放輸油管道油中電荷的輸油管道油中電荷泄放裝置，使油流攜帶的電荷特別是油流內(nèi)部的電荷通過(guò)輸油管道壁泄放，避免油中大量電荷積聚，預(yù)防油品在輸送和存儲(chǔ)過(guò)程中的靜電危害。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種輸油管道油中電荷泄放裝置，其包括電荷泄放管道和設(shè)置于管道兩端的法蘭，通過(guò)所述法蘭可以將輸油管道油中電荷泄放裝置與油品輸送管道或油品儲(chǔ)罐相連接。
[0006]所述電荷泄放管道與所述法蘭通過(guò)焊接緊密固定。
[0007]所述法蘭為金屬材質(zhì)的圓形法蘭，厚度不小于10_，外徑與所要連接的輸油管道或儲(chǔ)罐上的法蘭相同，法蘭設(shè)置有螺孔，螺孔的數(shù)量和直徑與所要連接的輸油管道或儲(chǔ)罐上的法蘭相同。
[0008]所述電荷泄放管道包括橫截面為矩形的非磁性金屬管道和設(shè)置于非磁性金屬管道上下內(nèi)壁的兩塊永久磁鐵。
[0009]所述非磁性金屬管道的內(nèi)壁上設(shè)置有放置永久磁鐵的矩形槽。
[0010]所述非磁性金屬管道的長(zhǎng)度為300mm。
[0011]所述兩塊永久磁鐵為的長(zhǎng)度為300mm,橫截面為矩形,厚度為IOmm,剩磁不小于I特斯拉，兩塊永久磁鐵異極性端相對(duì)放置。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
[0013]本發(fā)明提供的輸油管道油中電荷泄放裝置能有效泄放油流內(nèi)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(yùn)、存儲(chǔ)的安全性，且該發(fā)明裝置沒(méi)有使用電子元器件，本質(zhì)安全，無(wú)需另加防爆設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、安裝維護(hù)方便、使用安全的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明電荷泄放裝置的原理圖；
[0015]圖2本發(fā)明電荷泄放裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3本發(fā)明電荷泄放裝置的縱向剖視圖；
[0017]圖4本發(fā)明電荷泄放裝置的法蘭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5本發(fā)明電荷泄放裝置的電荷泄放管道橫截面示意圖；
[0019]圖6本發(fā)明電荷泄放裝置的電荷泄放管道橫截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明提供了一種輸油管道油中電荷泄放裝置，其包括電荷泄放管道和設(shè)置于管道兩端的法蘭，通過(guò)所述法蘭可以將輸油管道油中電荷泄放裝置與油品輸送管道或油品儲(chǔ)罐相連接。
[0021 ] 進(jìn)一步，所述輸油管道油中電荷泄放裝置僅由電荷泄放管道和法蘭構(gòu)成。
[0022]所述電荷泄放管道與所述法蘭通過(guò)焊接緊密固定。
[0023]所述法蘭為金屬材質(zhì)的圓形法蘭，厚度不小于10_，外徑與所要連接的輸油管道或儲(chǔ)罐上的法蘭相同，法蘭設(shè)置有螺孔，螺孔的數(shù)量和直徑與所要連接的輸油管道或儲(chǔ)罐上的法蘭相同。
[0024]所述電荷泄放管道包括橫截面為矩形的非磁性金屬管道和設(shè)置于非磁性金屬管道上下內(nèi)壁的兩塊永久磁鐵。
[0025]進(jìn)一步，所述電荷泄放管道僅由非磁性金屬管道和兩塊永久磁鐵構(gòu)成。
[0026]所述非磁性金屬管道的內(nèi)壁上設(shè)置有放置永久磁鐵的矩形槽。
[0027]所述非磁性金屬管道的長(zhǎng)度優(yōu)選為300_。[0028]所述兩塊永久磁鐵為的長(zhǎng)度優(yōu)選為300mm,橫截面均為矩形,厚度均為IOmm,剩磁不小于I特斯拉，兩塊永久磁鐵異極性端相對(duì)放置。
[0029]以下采用實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來(lái)解決技術(shù)問(wèn)題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過(guò)程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。
[0030]圖1為本發(fā)明電荷泄放裝置的原理圖，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(cè)壁3構(gòu)成，上磁鐵I和下磁鐵2異極性端相對(duì)，如圖中所示上磁鐵I的N極與下磁鐵2的S極相對(duì)，管道中磁場(chǎng)B的方向?yàn)閺纳洗盆FI指向下磁鐵2，當(dāng)管道中有帶電荷q的油品流過(guò)，油品流速為u,方向指向紙面,則電荷q受到的磁場(chǎng)力FSF =q(uXB)，方向指向金屬側(cè)壁3，磁場(chǎng)力將使油品內(nèi)的電荷移向管道金屬側(cè)壁，進(jìn)而異號(hào)電荷通過(guò)金屬側(cè)壁中和掉或通過(guò)側(cè)壁接地泄放掉，達(dá)到消除油品中電荷的目的。
[0031]圖2為本發(fā)明電荷泄放裝置總體結(jié)構(gòu)圖，包括電荷泄放管道4和設(shè)置于管道兩端的法蘭5，電荷泄放管道4與法蘭5通過(guò)焊接緊密固定，油中電荷泄放裝置通過(guò)兩端的法蘭5與油品輸送管道或儲(chǔ)罐連接。
[0032]圖3為本發(fā)明電荷泄放裝置的縱向剖視圖，電荷泄放管道4長(zhǎng)度為300mm，電荷泄放管道4的非磁性金屬管道7的內(nèi)壁分別設(shè)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(duì)安裝，電荷泄放管道4兩端設(shè)置有厚度不小于10_的法蘭5。
[0033]圖4為本發(fā)明電荷泄放裝置的法蘭示意圖，法蘭5周邊設(shè)置有螺孔6，螺孔6的數(shù)量和尺寸與所要連接的管道法蘭螺孔數(shù)量和尺寸相同，法蘭5中心設(shè)置有矩形孔，矩形孔尺寸與電荷泄放管道4截面矩形內(nèi)孔相同。
[0034]圖5和圖6為本發(fā)明電荷泄放裝置的電荷泄放管道橫截面示意圖，為了在非磁性金屬管道7內(nèi)放置并固定上磁鐵8和下磁鐵9，非磁性金屬管道7的內(nèi)壁設(shè)置有4個(gè)高Ilmm,深5mm的矩形槽，上部2個(gè)矩形槽放置厚度為IOmm的上磁鐵8，下部2個(gè)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后，將電荷泄放管道的兩端與法蘭通過(guò)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(nèi)。
[0035]使用本發(fā)明電荷泄放裝置時(shí)，首先應(yīng)將輸油管道油中電荷泄放裝置通過(guò)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(chǔ)罐入口處，當(dāng)攜帶有電荷的油品從輸送管道流入電荷泄放管道4時(shí)，油流中的電荷將在上磁鐵8和下磁鐵9產(chǎn)生的磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力的作用，磁場(chǎng)力使電荷向非磁性金屬管道7的側(cè)壁移動(dòng)，最終油品中的電荷將通過(guò)非磁性金屬管道7中和掉或者通過(guò)非磁性金屬管道7接地泄放到大地，達(dá)到消除油品內(nèi)攜帶電荷的目的，有效避免油品靜電帶來(lái)的危害。
[0036]所有上述的首要實(shí)施這一知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并沒(méi)有設(shè)定限制其他形式的實(shí)施這種新產(chǎn)品和/或新方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將利用這一重要信息，上述內(nèi)容修改，以實(shí)現(xiàn)類似的執(zhí)行情況。但是，所有修改或改造基于本發(fā)明新產(chǎn)品屬于保留的權(quán)利。
[0037]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種輸油管道油中電荷泄放裝置，其特征在于，包括:電荷泄放管道和設(shè)置于管道兩端的法蘭，通過(guò)所述法蘭可以將輸油管道油中電荷泄放裝置與油品輸送管道或油品儲(chǔ)罐相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的輸油管道油中電荷泄放裝置，其特征在于:所述電荷泄放管道與所述法蘭通過(guò)焊接緊密固定。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輸油管道油中電荷泄放裝置，其特征在于:所述法蘭為金屬材質(zhì)的圓形法蘭，厚度不小于10mm，外徑與所要連接的輸油管道或儲(chǔ)罐上的法蘭相同。
4.如權(quán)利要求1至3所述的輸油管道油中電荷泄放裝置，其特征在于:法蘭設(shè)置有螺孔，螺孔的數(shù)量和直徑與所要連接的輸油管道或儲(chǔ)罐上的法蘭相同。
5.如權(quán)利要求1至4所述的輸油管道油中電荷泄放裝置，其特征在于:所述電荷泄放管道包括橫截面為矩形的非磁性金屬管道和設(shè)置于非磁性金屬管道上下內(nèi)壁的兩塊永久磁鐵。
6.如權(quán)利要求1至5所述的輸油管道油中電荷泄放裝置，其特征在于:所述非磁性金屬管道的內(nèi)壁上設(shè)置有放置永久磁鐵的矩形槽。
7.如權(quán)利要求1至6所述的輸油管道油中電荷泄放裝置，其特征在于:所述非磁性金屬管道的長(zhǎng)度為300_。
8.如權(quán)利要求1至7所述的輸油管道油中電荷泄放裝置，其特征在于:所述兩塊永久磁鐵為的長(zhǎng)度為300mm,橫截面為矩形,厚度為IOmm,剩磁不小于I特斯拉,兩塊永久磁鐵異極性端相對(duì)放置。
9.權(quán)利要求1至8所述的輸油管道油中電荷泄放裝置在管道輸油過(guò)程中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】F17D5/00GK103968253SQ201310651457
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】王世強(qiáng), 胡海燕, 劉寶全, 劉全楨, 肖睿, 張婷婷, 高鑫, 畢曉蕾, 姜輝, 劉娟, 張?jiān)迄i, 高劍 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院