一种油罐区在线漏油监测的实验装置及使用方法与流程

本发明属于漏油监测技术领域，尤其是涉及一种油罐区在线漏油监测的实验装置及使用方法。

背景技术：

溢油实在石油勘探、开发、炼制以及储运的过程中，由于意外事故或者操作失误造成的原油或油品从作业现场或储油器中外泄，流向地面、睡眠、海滩或者海面，同时由于油脂成分的不同，想成厚薄不等的一片油膜的现象。历史上有许多发生在海面上的溢油事故，如墨西哥湾原油泄漏事件等，溢油发生在炼油厂去或石油库区或石油库区还可能引发火灾、爆炸等更为严重的安全事故，油品或消防污水若泄漏出厂，则可能会造成严重的环境污染事故。因此，溢油监控措施显得尤为重要。

目前的厂区溢油监控措施主要有：高液位报警、安装固定式可燃气体报警仪、视频监控设备和人工巡检。目前溢油监测的技术主要有：卫星遥感监测、航空遥感监测、船舶遥感监测、电视监控系统、定点监测和浮标跟踪，换言之在大体上可分为遥感监测技术与非遥感技术。由于遥感监测技术监测水面油膜厚度易受物理环境因素影响，检测准确度较低,故其更适应于海上溢油监测。针对厂区里溢油事故的隐患，在现有溢油监控措施之外，研发和应用更为有效的厂区溢油自动监测报警措施，将是今后的发展趋势。设计和使用基于油膜监测的溢油报警系统是目前厂区溢油监测最为可行的方法之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供将水罐、液位传感器、电动阀、泵、控制器和终端设备等部件结合在一起并形成了有效识别溢油的一种油罐区在线漏油监测的实验装置。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种油罐区在线漏油监测的实验装置，其特征在于：包括第一水罐、第二水罐和第三水罐、油膜探测器、水位开关、泵和油水分离器，第一水罐、第二水罐、第三水罐和油水分离器间隔设置，第一水罐底部的竖直高度与第二水罐上端开口齐平，第二水罐的中部与第三水罐和油水分离器的上端开口齐平；

第一水罐下端连通第二水罐上端开口，在第二水罐内设置有水位开关和油膜探测器，第二水罐上端和下端分别通过倾斜管路连通第三水罐和油水分离器，倾斜管路上串联有电动阀，第三水罐和油水分离器内分别设置有高液位水位开关和低液位水位开关；

第三水罐和油水分离器内分别连通一泵的抽水口，每个泵的出水口连通第一水罐的上端；

所述油膜探测器、水位开关、电动阀连接一控制器的输入输出接口，所述高液位水位开关、低液位水位开关和泵连接一远程终端的输入输出接口。

再有，所述第一水罐通过明渠与第二水罐连通。

再有，所述控制器连接一警示灯。

再有，所述第一水罐上端开口上方设置一摄像头，该摄像头连接所述远程终端。

再有，第一水罐、第二水罐、第三水罐和油水分离器的底部设置有放水阀。

再有，所述控制器无线连接手持终端。

本发明的另一个目的是提供一种油罐区在线漏油监测的实验装置的使用方法，包括以下步骤：

⑴第一水罐利用明渠将水输送到第二水罐；

⑵油膜探测器检测水中是否存在油膜，

如果有油膜，则调用泄漏过程；

如果无油膜，则调用无泄漏过程；

⑶根据油膜探测器检测到泄漏油膜的数据拟合曲线；

⑷完成实验；

所述无泄漏过程包括以下步骤：

⑴控制器启动与油水分离器连通的倾斜管路上的电动阀，关闭与第三水罐连通的倾斜管路上的电动阀，水流入油水分离器中；

⑵控制器将泄漏信息发送到手持终端，并驱动警示灯点亮；

⑶远程终端启动摄像头对第二水罐内部进行录像和拍照；

⑷油水分离器内的高液位水位开关和低液位水位开关检测水位，并将检测结果输送到远程终端；

⑸高液位水位开关动作时，远程终端驱动油水分离器连通的泵启动，水回到第一水罐内；

所述泄漏过程包括以下步骤：

⑴控制器启动与第三水罐连通的倾斜管路上的电动阀，关闭与油水分离器连通的倾斜管路上的电动阀，水流入第三水罐中；

⑵第三水罐内的高液位水位开关和低液位水位开关检测水位，并将检测结果输送到远程终端；

⑶高液位水位开关动作时，远程终端驱动第三水罐连通的泵启动，水回到第一水罐内。

本发明的优点和有益效果是：

本发明中，利用三个水罐、油水分离器、电动阀、泵、油膜探测器、控制器和远程终端等搭建好实验装置，根据第二个水罐内的水是否具有油膜来采取不同的控制措施，能够有效的识别溢油的情况，而且油膜的检测、水流动方向的控制以及报警信息的现场显示、无线发送以及远程上传均自动完成，避免了现有技术中收物理环境影响大、检测准确度低等缺陷。

附图说明

图1为本发明的连接示意图；

图2为根据检测数据拟合的曲线。

具体实施方式

本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。

一种油罐区在线漏油监测的实验装置，如图1所示，本发明的创新在于：包括第一水罐1、第二水罐2和第三水罐3、油膜探测器1'、水位开关2'、泵1、2和油水分离器，第一水罐1、第二水罐2、第三水罐3和油水分离器间隔设置，第一水罐1底部的竖直高度与第二水罐2上端开口齐平，第二水罐2的中部与第三水罐3和油水分离器的上端开口齐平。

第一水罐1下端连通第二水罐2上端开口，在第二水罐2内设置有处于高位的水位开关和油膜探测器，第二水罐2上端和下端分别通过倾斜管路12连通第三水罐3和油水分离器，两个倾斜管路上分别串联有电动阀4'和5'，第三水罐3内设置有高液位水位开关3和低液位水位开关4，油水分离器内设置有高液位水位开关5和低液位水位开关6。

第三水罐3和油水分离器内分别连通一泵的抽水口，每个泵的出水口通过管路11连通第一水罐的上端。油膜探测器、水位开关、电动阀连接一控制器9的输入输出接口，高液位水位开关、低液位水位开关和泵连接一远程终端10的输入输出接口。

第一水罐1通过明渠与第二水罐2连通。控制器连接一警示灯3'。第一水罐1上端开口上方设置一摄像头7，该摄像头连接远程终端。第一水罐1、第二水罐2、第三水罐3和油水分离器的底部设置有放水阀。控制器通过无线的方式连接手持终端8。

上述油罐区在线漏油监测的实验装置的使用方法包括以下步骤：

⑴第一水罐1利用明渠将水输送到第二水罐2；

⑵油膜探测器检测水中是否存在油膜，

如果有油膜，则调用泄漏过程；

如果无油膜，则调用无泄漏过程；

⑶根据油膜探测器检测到泄漏油膜的数据拟合曲线；

⑷完成实验；

无泄漏过程包括以下步骤：

⑴控制器启动与油水分离器连通的倾斜管路上的电动阀5'，关闭与第三水罐3连通的倾斜管路上的电动阀4'，水流入油水分离器中；

⑵控制器将泄漏信息发送到手持终端，并驱动警示灯点亮；

⑶远程终端启动摄像头对第二水罐2内部进行录像和拍照；

⑷油水分离器内的高液位水位开关5和低液位水位开关6检测水位，并将检测结果输送到远程终端；

⑸高液位水位开关动作时，远程终端驱动油水分离器连通的泵2启动，水回到第一水罐内。

泄漏过程包括以下步骤：

⑴控制器启动与第三水罐3连通的倾斜管路上的电动阀4'，关闭与油水分离器连通的倾斜管路上的电动阀5'，水流入第三水罐3中；

⑵第三水罐3内的高液位水位开关3和低液位水位开关4检测水位，并将检测结果输送到远程终端；

⑶高液位水位开关动作时，远程终端驱动第三水罐3连通的泵1启动，水回到第一水罐1内。

不同批次加入柴油后相应的信号强度如表1所示：

表1油膜厚度对应的信号强度

容器内径r1＝189mm横截面积s1＝1121.64cm²

传感器圆形浮子半径r2＝70mm横截面积s2＝153.86cm²

实际油膜截面s＝967.78cm²

以油膜厚度为自变量，信号强度为因变量作图线，拟合出如图2所示的曲线，图中拟合曲线为对数型函数：y＝-87.570ln(x)+1260.4，相关性系数r²＝0.9882。

本发明中，利用三个水罐、油水分离器、电动阀、泵、油膜探测器、控制器和远程终端等搭建好实验装置，根据第二个水罐内的水是否具有油膜来采取不同的控制措施，能够有效的识别溢油的情况，而且油膜的检测、水流动方向的控制以及报警信息的现场显示、无线发送以及远程上传均自动完成，避免了现有技术中收物理环境影响大、检测准确度低等缺陷。