输油管道油中电荷泄放装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种输油管道油中电荷泄放装置，其包括：电荷泄放管道和设置于管道两端的法兰，通过所述法兰可以将输油管道油中电荷泄放装置与油品输送管道或油品储罐相连接。该装置能有效泄放油流内部的电荷，有效避免因油中电荷积聚而引起的静电危害，提高油品输运、存储的安全性，且该发明装置没有使用电子元器件，本质安全，无需另加防爆设计，具有结构简单合理、安装维护方便、使用安全的特点。
【专利说明】输油管道油中电荷泄放装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及石油与天然气工程【技术领域】，尤其涉及一种输油管道油中电荷泄放装置。
【背景技术】
[0002]大部分油品具有易燃、易爆、易挥发等特性，油品挥发和空气结合形成爆炸性混合气体，一旦遇到电火花等点燃源极易发生火灾、爆炸事故，造成严重的后果。在石油产品的生产、运输、储存及使用过程中，静电安全已成为石油化工行业现代化安全技术的一个突出问题。根据双电层理论，在油品输送过程中，油品和输油管道上会产生符号相反的电荷。由于输油管道一般为导体且接地，管道上带的电荷很容易泄漏到大地中，但油品的电阻率大多高于101° Ω，属于静电非导体，油品中带的静电荷很难及时泄漏掉，电荷会在油品中积累，产生静电危害。例如油品在输油管道中流动时，就会产生大量的静电荷。当这些带静电荷的油品注入储罐时，储罐内的电荷不断积累，油电位可高达数千至数万伏特。静电荷积累到一定的程度，就可能产生静电火花。如果在放电空间还同时存在爆炸性气体，便可能引起火灾或爆炸事故。产生静电荷不一定必然造成静电危害，静电引起火灾或爆炸事故需要满足三个条件:(1)积聚起来的电荷形成具有足以引起火花的静电电压；(2)放电的火花能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量；(3)油品蒸汽与空气形成的混合气在爆炸极限范围内。因此，防止静电危害应以预防为主，积极采取各种措施，减少静电的产生，加速静电的泄放，避免大量静电荷积聚。
[0003]输油系统中油流所带的电荷是油品中静电荷的主要来源之一，因此有效减少油流带电成为预防静电事故的重要手段。目前，输油金属管道接地是普遍的作法，可有效导走管壁上的电荷，防止静电聚积而对外放电。然而接地对油品内的冲流电流基本上没有影响，即接地不能有效导走油流中的电荷。控制油品流速也是常用的防止静电危害的方法，资料表明，对同一种油品，其流速愈高，则静电生成量也愈大。然而控制流速虽然减少了静电荷生成量，却也降低了油品的输送效率。防止油中静电积聚的其他手段还有添加可增加油品电导率的抗静电剂、安装静电消除器等。虽然这些手段能有效导走与金属管壁临近的电荷，对避免油品发生静电危害起到了积极作用，但由于油品的电阻率较高，油品内部带的电荷仍难以及时泄放掉。因此，设计一种能有效泄放输油管道油中电荷特别是油流内部电荷的装置对于防止油品静电危害非常必要且有重要实用价值。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题提供一种可有效泄放输油管道油中电荷的输油管道油中电荷泄放装置，使油流携带的电荷特别是油流内部的电荷通过输油管道壁泄放，避免油中大量电荷积聚，预防油品在输送和存储过程中的静电危害。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种输油管道油中电荷泄放装置，其包括电荷泄放管道和设置于管道两端的法兰，通过所述法兰可以将输油管道油中电荷泄放装置与油品输送管道或油品储罐相连接。
[0006]所述电荷泄放管道与所述法兰通过焊接紧密固定。
[0007]所述法兰为金属材质的圆形法兰，厚度不小于10_，外径与所要连接的输油管道或储罐上的法兰相同，法兰设置有螺孔，螺孔的数量和直径与所要连接的输油管道或储罐上的法兰相同。
[0008]所述电荷泄放管道包括横截面为矩形的非磁性金属管道和设置于非磁性金属管道上下内壁的两块永久磁铁。
[0009]所述非磁性金属管道的内壁上设置有放置永久磁铁的矩形槽。
[0010]所述非磁性金属管道的长度为300mm。
[0011]所述两块永久磁铁为的长度为300mm,横截面为矩形,厚度为IOmm,剩磁不小于I特斯拉，两块永久磁铁异极性端相对放置。
[0012]本发明的有益效果:
[0013]本发明提供的输油管道油中电荷泄放装置能有效泄放油流内部的电荷，有效避免因油中电荷积聚而引起的静电危害，提高油品输运、存储的安全性，且该发明装置没有使用电子元器件，本质安全，无需另加防爆设计，具有结构简单合理、安装维护方便、使用安全的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明电荷泄放装置的原理图；
[0015]图2本发明电荷泄放装置整体结构示意图；
[0016]图3本发明电荷泄放装置的纵向剖视图；
[0017]图4本发明电荷泄放装置的法兰结构示意图；
[0018]图5本发明电荷泄放装置的电荷泄放管道横截面示意图；
[0019]图6本发明电荷泄放装置的电荷泄放管道横截面示意图。
【具体实施方式】
[0020]本发明提供了一种输油管道油中电荷泄放装置，其包括电荷泄放管道和设置于管道两端的法兰，通过所述法兰可以将输油管道油中电荷泄放装置与油品输送管道或油品储罐相连接。
[0021 ] 进一步，所述输油管道油中电荷泄放装置仅由电荷泄放管道和法兰构成。
[0022]所述电荷泄放管道与所述法兰通过焊接紧密固定。
[0023]所述法兰为金属材质的圆形法兰，厚度不小于10_，外径与所要连接的输油管道或储罐上的法兰相同，法兰设置有螺孔，螺孔的数量和直径与所要连接的输油管道或储罐上的法兰相同。
[0024]所述电荷泄放管道包括横截面为矩形的非磁性金属管道和设置于非磁性金属管道上下内壁的两块永久磁铁。
[0025]进一步，所述电荷泄放管道仅由非磁性金属管道和两块永久磁铁构成。
[0026]所述非磁性金属管道的内壁上设置有放置永久磁铁的矩形槽。
[0027]所述非磁性金属管道的长度优选为300_。[0028]所述两块永久磁铁为的长度优选为300mm,横截面均为矩形,厚度均为IOmm,剩磁不小于I特斯拉，两块永久磁铁异极性端相对放置。
[0029]以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
[0030]图1为本发明电荷泄放装置的原理图，图所示为一矩形截面管道，管道壁由上磁铁1、下磁铁2和金属侧壁3构成，上磁铁I和下磁铁2异极性端相对，如图中所示上磁铁I的N极与下磁铁2的S极相对，管道中磁场B的方向为从上磁铁I指向下磁铁2，当管道中有带电荷q的油品流过，油品流速为u,方向指向纸面,则电荷q受到的磁场力FSF =q(uXB)，方向指向金属侧壁3，磁场力将使油品内的电荷移向管道金属侧壁，进而异号电荷通过金属侧壁中和掉或通过侧壁接地泄放掉，达到消除油品中电荷的目的。
[0031]图2为本发明电荷泄放装置总体结构图，包括电荷泄放管道4和设置于管道两端的法兰5，电荷泄放管道4与法兰5通过焊接紧密固定，油中电荷泄放装置通过两端的法兰5与油品输送管道或储罐连接。
[0032]图3为本发明电荷泄放装置的纵向剖视图，电荷泄放管道4长度为300mm，电荷泄放管道4的非磁性金属管道7的内壁分别设置有厚度均为IOmm的上磁铁8和下磁铁9，上磁铁8和下磁铁9的异极性端相对安装，电荷泄放管道4两端设置有厚度不小于10_的法兰5。
[0033]图4为本发明电荷泄放装置的法兰示意图，法兰5周边设置有螺孔6，螺孔6的数量和尺寸与所要连接的管道法兰螺孔数量和尺寸相同，法兰5中心设置有矩形孔，矩形孔尺寸与电荷泄放管道4截面矩形内孔相同。
[0034]图5和图6为本发明电荷泄放装置的电荷泄放管道横截面示意图，为了在非磁性金属管道7内放置并固定上磁铁8和下磁铁9，非磁性金属管道7的内壁设置有4个高Ilmm,深5mm的矩形槽，上部2个矩形槽放置厚度为IOmm的上磁铁8，下部2个矩形槽放置厚度为IOmm下磁铁9，放置好上磁铁8和下磁铁9后，将电荷泄放管道的两端与法兰通过焊接紧密固定，上磁铁8和下磁铁9被固定在非磁性金属管道内。
[0035]使用本发明电荷泄放装置时，首先应将输油管道油中电荷泄放装置通过两端的法兰5和合适的螺栓连接到油品输送管道末端或储罐入口处，当携带有电荷的油品从输送管道流入电荷泄放管道4时，油流中的电荷将在上磁铁8和下磁铁9产生的磁场中受到磁场力的作用，磁场力使电荷向非磁性金属管道7的侧壁移动，最终油品中的电荷将通过非磁性金属管道7中和掉或者通过非磁性金属管道7接地泄放到大地，达到消除油品内携带电荷的目的，有效避免油品静电带来的危害。
[0036]所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。
[0037]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种输油管道油中电荷泄放装置，其特征在于，包括:电荷泄放管道和设置于管道两端的法兰，通过所述法兰可以将输油管道油中电荷泄放装置与油品输送管道或油品储罐相连接。
2.如权利要求1所述的输油管道油中电荷泄放装置，其特征在于:所述电荷泄放管道与所述法兰通过焊接紧密固定。
3.如权利要求1或2所述的输油管道油中电荷泄放装置，其特征在于:所述法兰为金属材质的圆形法兰，厚度不小于10mm，外径与所要连接的输油管道或储罐上的法兰相同。
4.如权利要求1至3所述的输油管道油中电荷泄放装置，其特征在于:法兰设置有螺孔，螺孔的数量和直径与所要连接的输油管道或储罐上的法兰相同。
5.如权利要求1至4所述的输油管道油中电荷泄放装置，其特征在于:所述电荷泄放管道包括横截面为矩形的非磁性金属管道和设置于非磁性金属管道上下内壁的两块永久磁铁。
6.如权利要求1至5所述的输油管道油中电荷泄放装置，其特征在于:所述非磁性金属管道的内壁上设置有放置永久磁铁的矩形槽。
7.如权利要求1至6所述的输油管道油中电荷泄放装置，其特征在于:所述非磁性金属管道的长度为300_。
8.如权利要求1至7所述的输油管道油中电荷泄放装置，其特征在于:所述两块永久磁铁为的长度为300mm,横截面为矩形,厚度为IOmm,剩磁不小于I特斯拉,两块永久磁铁异极性端相对放置。
9.权利要求1至8所述的输油管道油中电荷泄放装置在管道输油过程中的应用。
【文档编号】F17D5/00GK103968253SQ201310651457
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】王世强, 胡海燕, 刘宝全, 刘全桢, 肖睿, 张婷婷, 高鑫, 毕晓蕾, 姜辉, 刘娟, 张云鹏, 高剑 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院