一种安全可靠的有源油品静电消除器的制作方法

本发明涉及石油化工油气储运等易燃易爆场所的输油管静电消除设备，特别涉及一种安全可靠的有源油品静电消除器。

背景技术：

油品输送过程中，因油品电导率低、输油速度过快、油品含有杂质等原因，会导致油品输送过程中产生大量静电。gb12158-2006《防止静电事故通用导则》和gb13348-2009《液体石油产品静电安全规程》明确规定可在管道末端装设液体静电消除器用于减少静电积聚。但目前油品管道静电消除器主要是无源静电消除器，其通过感应的方式使放电针静电放电来消除油品静电，并且都是安装在较大直径管道上。目前还没有在输油管路直径较小细管上应用有源油品静电消除器。并且现有的有源油品静电消除器存在，当管道内没有油品时或油品在管道内流体截面小于管道直径，这两种情况下管道内将会残留大量油气，如果此时放电针露置于油气中，发生放电有可能直接在管道内产生电火花从而引爆油气发生危险。

为消除细管道内的油品静电，预防放电针直接在油气存留的管道直接放电导致燃爆危险，需要开发一种安全可靠的有源静电消除器，该发明提出一种安全可靠的有源油品静电消除器。

技术实现要素：

为消除直径较小管道内的油品静电，解决有源油品消除器放电针直接在油气存留的管道内放电导致燃爆危险，本发明提供了一种安全可靠的有源油品静电消除器，其技术方案如下。

一种安全可靠的有源油品静电消除器，包括管道、连接法兰、放电针、绝缘块、油品电荷密度监测仪、正电压发生装置、负电压发生装置和控制装置；所述油品电荷密度监测仪设置在管道上，油品电荷密度监测仪通过数据线与控制装置相连，控制装置分别与正电压发生装置和负电压发生装置相连，正电压发生装置和负电压发生装置分别通过导线和放电针相连；所述放电针设置在管道底部，放电针包裹在绝缘块中放电端露出绝缘块，放电针的放电端与管道内壁留有间隙；在管道底部等距设置多个放电针，相邻两个放电针分别与正电压发生装置和负电发生装置相连。

优选的是，正电压发生装置和负电压发生装置输出电压大小小于1500v。

进一步优选的是，正电压发生装置与多个放电针相连，同时放电；所述负电压发生装置与多个放电针相连，同时放电。

另外优选的是，管道做为静电消除器的主体，直径等于输油管道直径，通过连接法兰串接在输油管道上。

还优选的是，管道长度为管道直径的3～7倍。

进一步优选的是，绝缘块制作材料为聚四氟乙烯。

进一步优选的是，管道直径为50mm，连接法兰与管道法兰直径相同。

进一步优选的是，放电针端部的曲率半径为1000μm。

还优选的是，控制器接收油品电荷密度监测仪的测量数据，当检测数值大于5μc/m³时，控制装置控制正电压发生装置或负电压发生装置放电。

本发明的有益效果是：使用的放电针尖端具有较小的曲率半径，易于电离，更利于消除油品静电；使用绝缘块保证放电针与管道间不会因为放电而被击穿，确保放电针发挥作用；放电针设置管道的底部并且放电针的放电端与管道内壁留有间隙，容易被油品浸没，从而避免了有源油品消除器放电针直接在油气存留的管道内放电导致的燃爆危险。

附图说明

图1为有源油品静电消除器结构示意图；

图2为放电针结构示意图；

图中：1-管道；2-连接法兰；3-放电针；4-绝缘块；5-油品电荷密度监测仪；6-正电压发生装置；7-负电压发生装置；8-控制装置。

具体实施方式

结合图1至图2所示，一种安全可靠的有源油品静电消除器的具体实施方式如下：

一种安全可靠的有源油品静电消除器，包括管道1、连接法兰2、放电针3、绝缘块4、油品电荷密度监测仪5、正电压发生装置6、负电压发生装置7和控制装置8。油品电荷密度监测仪5设置在管道1上，油品电荷密度监测仪5通过数据线与控制装置8相连，控制装置分别与正电压发生装置6和负电压发生装置7相连，正电压发生装置6和负电压发生装置7分别通过导线和放电针3相连。放电针3设置在管道1底部，放电针3包裹在绝缘块4中放电端露出绝缘块4，放电针3的放电端与管道内壁留有间隙；在管道1底部等距设置多个放电针3，相邻两个放电针3分别与正电压发生装置6和负电发生装置7相连。管道1做为静电消除器的主体，直径等于输油管道直径，通过连接法兰串接在输油管道上。管道长度为管道直径的3～7倍，管道1直径为50mm，连接法兰与管道法兰直径相同。

结合图1和图2对放电针作进一步的具体说明，4个放电针均匀的排布并设置在管道1底部，相邻放电针3连接电源的极性相反，放电针包裹在绝缘块中放电端露出绝缘块，绝缘块制作材料为聚四氟乙烯。放电针3的放电端与管道内壁留有间隙，放电针端部的曲率半径为1000μm，相邻两个放电针3分别与正电压发生装置6和负电发生装置7相连，正电压发生装置6与2个放电针相连，同时放电；所述负电压发生装置7与2个放电针相连，同时放电。将放电针3均置于管道1底部并且在管道内壁形成凹槽，保证了放电针端部始终处于油品的液面之下，即使管道内没有油品时管道内壁放电针存在的凹槽内依然会残留部分油品，从而覆盖放电针端部，不仅避免了有源油品消除器放电针直接在油气存留的管道内放电导致的燃爆危险，还保护了放电针不受腐蚀作用损坏。

对电压发生装置电源情况作进一步的具体说明，正电压发生装置6和负电压发生装置7输出电压大小小于1500v。正电压发生装置6可输出正0-1500v的电压，大小可调节。负电压发生装置7可输出负0-1500v的电压，大小可调节。控制装置8接收油品电荷密度监测仪5的测量数据，当检测数值大于5μc/m³时，控制装置8控制正电压发生装置6或负电压发生装置7放电。

对控制装置控制情况作进一步的具体说明，控制装置工作过程具体是：当油品电荷密度监测仪5监测到管道中的电荷密度在+5～20μc/m³之间时，负电压发生装置7输出电压为-0～1500v，控制装置8控制负电压发生装置7开启，电源输出电压随电荷密度等梯度调节。当油品电荷密度监测仪5监测到管道1中的电荷密度在-5～20μc/m³之间时，控制装置8控制电源开启，电源1输出电压为+0～1500v，控制装置8控制正电压发生装置开启，电源1输出电压为随电荷密度等梯度调节。

通过使用的放电针尖端具有较小的曲率半径，易于电离，更利于消除油品静电；使用绝缘块保证放电针与管道间不会因为放电而被击穿，确保放电针发挥作用；放电针设置管道的底部并且放电针的放电端与管道内壁留有间隙，容易被油品浸没，从而避免了有源油品消除器放电针直接在油气存留的管道内放电导致的燃爆危险。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种安全可靠的有源油品静电消除器，主要解决细管道中油品静电无法消除的问题，其包括管道、连接法兰、放电针、绝缘块、油品电荷密度监测仪、正电压发生装置、负电压发生装置和控制装置。连接法兰将静电消除器串联在管道上；放电针的放电电压可控；绝缘块用于确保放电针与管道间不会被高压击穿；油品电荷密度用于检测管道中油品的静电带电情况，通过数据线与控制模块连接；正电压发生装置，负电压发生装置用于输出电压；控制装置接收油品电荷密度监测仪的数据，控制正电压发生装置或负电压发生装置的输出；当油品电荷密度监测仪检测的数据超出阈值，控制装置启动正电压发生装置或负电压发生装置。

技术研发人员：李义鹏;刘全桢;孙立富;高鑫;李亮亮;宫宏;孟鹤;张婷婷;刘娟
受保护的技术使用者：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
技术研发日：2017.11.16
技术公布日：2019.02.05