加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，包括模擬裝置和檢測(cè)裝置，所述模擬裝置包括埋地油罐、輸入油氣的注油管道、液位計(jì)和點(diǎn)火器，所述注油管道與所述埋地油罐相通，所述液位計(jì)和點(diǎn)火器設(shè)于所述埋地油罐中，所述檢測(cè)裝置包括監(jiān)測(cè)油氣濃度的濃度監(jiān)控儀、第一壓力傳感器和第一溫度傳感器，所述濃度監(jiān)控儀設(shè)于所述油罐內(nèi)，所述第一壓力傳感器和第一溫度傳感器設(shè)于所述埋地油罐的罐壁上。本發(fā)明的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)安全、全面、有效的模擬并監(jiān)測(cè)了埋地油罐燃爆事故對(duì)油罐及周邊的影響數(shù)據(jù)，對(duì)加油站事故危害評(píng)估等方向提供有益的支持。
【專利說(shuō)明】加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種爆炸模擬系統(tǒng)，尤其涉及一種能模擬加油站的埋地油罐的燃爆事故的模擬檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)加油站基本采用臥式埋地油罐，罐內(nèi)存在油品液相空間和油氣氣相空間。在加油站的檢修、清罐、卸油等作業(yè)環(huán)節(jié)中，由于操作不當(dāng)可能會(huì)產(chǎn)生燃燒爆炸等事故，會(huì)對(duì)加油站產(chǎn)生巨大的危害。但目前的技術(shù)中，國(guó)內(nèi)外并無(wú)針對(duì)加油站埋地油罐可能發(fā)生的事故進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并評(píng)估事故危害的裝置。
[0003]中國(guó)專利CN 200920201081.6，《可燃性氣體爆炸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)》公開(kāi)了一種可燃性氣體爆炸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括一管狀爆炸測(cè)試筒，所述爆炸測(cè)試筒與一向筒內(nèi)腔注入常溫常壓可燃?xì)怏w的供氣裝置連接，爆炸測(cè)試筒上設(shè)有感應(yīng)筒內(nèi)壓力的壓力傳感器、監(jiān)測(cè)筒內(nèi)可燃?xì)怏w濃度的監(jiān)測(cè)器和點(diǎn)燃筒內(nèi)氣體的點(diǎn)火器。但該裝置為小型的實(shí)驗(yàn)裝置，體積只20L左右，從形式與結(jié)構(gòu)上均與加油站實(shí)際使用的埋地油罐有很大的區(qū)別。
[0004]中國(guó)專利CN 200920033142.2，《一種空氣混合物爆炸實(shí)驗(yàn)裝置》公開(kāi)了一種空氣混合物爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，由流量計(jì)、爆炸罐、電磁閥、熱電偶、加熱圈、點(diǎn)火器等組成，用于測(cè)試煤粉的爆炸壓力和溫度。
[0005]上述目前已公開(kāi)的專利涉及到氣體燃爆實(shí)驗(yàn)及測(cè)試的裝置多為小型實(shí)驗(yàn)裝置，不具備實(shí)際模擬加油站埋地油罐事故的能力。而在實(shí)際加油站運(yùn)行中，清罐和設(shè)備檢修期間操作不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生靜電打火并引發(fā)油氣爆炸；卸油時(shí)如果發(fā)生泄漏會(huì)引發(fā)火災(zāi)等，類似的各種燃爆事故會(huì)對(duì)加油站及周圍設(shè)施產(chǎn)生巨大的危害。因此需要相應(yīng)的模擬系統(tǒng)對(duì)可能出現(xiàn)的各種事故進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估。
[0006]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)一種能模擬加油站的埋地油罐的燃爆事故的模擬檢測(cè)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述的現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的實(shí)施例利用埋地油罐、液位計(jì)、點(diǎn)火器、注油管道來(lái)模擬燃燒爆炸事故時(shí)罐內(nèi)的實(shí)際狀況；通過(guò)濃度監(jiān)控儀來(lái)監(jiān)測(cè)事故時(shí)罐內(nèi)的油氣濃度；并通過(guò)壓力波傳感器、溫度傳感器、熱流傳感器來(lái)測(cè)量燃爆事故對(duì)油罐及周邊的影響；通過(guò)采集的影響數(shù)據(jù)評(píng)估事故的危害情況。本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，包括模擬裝置和檢測(cè)裝置，所述模擬裝置包括埋地油罐、輸入油氣的注油管道、液位計(jì)和點(diǎn)火器，所述注油管道與所述埋地油罐相通，所述液位計(jì)和點(diǎn)火器設(shè)于所述埋地油罐中，所述檢測(cè)裝置包括監(jiān)測(cè)油氣濃度的濃度監(jiān)控儀、第一壓力傳感器和第一溫度傳感器，所述濃度監(jiān)控儀設(shè)于所述油罐內(nèi)，所述第一壓力傳感器和第一溫度傳感器設(shè)于所述埋地油罐的罐壁上。
[0008]在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施方式中，還包括移動(dòng)檢測(cè)器組，所述移動(dòng)檢測(cè)器組設(shè)于所述埋地油罐外，所述移動(dòng)檢測(cè)器組包括第二壓力傳感器、第二溫度傳感器和熱流傳感器。
[0009]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，還包括壓力數(shù)據(jù)采集器、溫度數(shù)據(jù)采集器、熱流數(shù)據(jù)采集器、濃度數(shù)據(jù)采集器和中央處理器，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器、熱流傳感器、濃度監(jiān)控儀分別各自通過(guò)所述壓力數(shù)據(jù)采集器、溫度數(shù)據(jù)采集器、熱流數(shù)據(jù)采集器、濃度數(shù)據(jù)采集器與所述中央處理器相連。
[0010]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器為壓電式傳感器，所述壓力數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為4096±500Hz。
[0011]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器為快速響應(yīng)型熱電偶，所述溫度數(shù)據(jù)采集器和熱流數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為512 土 50Hz。
[0012]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述濃度數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為128±20Hz。
[0013]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述埋地油罐為臥式油罐，所述埋地油罐的體積為30±5 m3，所述埋地油罐的長(zhǎng)度為6±2 m，所述埋地油罐的高為2.5± I m。
[0014]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述埋地油罐的上端設(shè)有實(shí)驗(yàn)人孔和設(shè)備人孔，所述點(diǎn)火器和液位計(jì)分別通過(guò)所述實(shí)驗(yàn)人孔、設(shè)備人孔設(shè)于所述埋地油罐中，所述注油管道通過(guò)所述設(shè)備人孔與所述埋地油罐相通。
[0015]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述移動(dòng)檢測(cè)器組圍繞設(shè)于所述實(shí)驗(yàn)人孔的四周，并臨近于所述實(shí)驗(yàn)人孔，所述移動(dòng)檢測(cè)器組可水平或垂直移動(dòng)。
[0016]在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施方式中，所述濃度監(jiān)控儀包括采樣泵，所述采樣泵上設(shè)有球閥。
[0017]本發(fā)明的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)安全、全面、有效的模擬并監(jiān)測(cè)了埋地油罐燃爆事故對(duì)油罐及周邊的影響數(shù)據(jù)，對(duì)加油站事故危害評(píng)估等方向提供有益的支持。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的模擬監(jiān)測(cè)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做具體闡釋。
[0020]如圖1中所示的本發(fā)明的實(shí)施例的一種加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，包括模擬裝置和檢測(cè)裝置。
[0021]模擬裝置包括埋地油罐1、輸入油氣的注油管道2、液位計(jì)3和點(diǎn)火器4。注油管道2與埋地油罐I相通，用于將模擬的油氣輸入到埋地油罐I內(nèi)。液位計(jì)3和點(diǎn)火器4設(shè)于埋地油罐中，液位計(jì)3用于模擬事故前埋地油罐I內(nèi)油的液位，點(diǎn)火器4用于點(diǎn)火。
[0022]檢測(cè)裝置包括監(jiān)測(cè)油氣濃度的濃度監(jiān)控儀5、第一壓力傳感器6和第一溫度傳感器7。濃度監(jiān)控儀5設(shè)于油罐內(nèi)，用于監(jiān)測(cè)罐內(nèi)油氣的濃度。第一壓力傳感器6和第一溫度傳感器7設(shè)于所述埋地油罐的罐壁上，可設(shè)于內(nèi)壁，也可設(shè)于外壁，監(jiān)測(cè)燃爆事故對(duì)油罐的影響。
[0023]本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)時(shí)模擬并監(jiān)測(cè)燃爆事故對(duì)油罐及周邊的影響,對(duì)加油站事故危害評(píng)估等方向提供有益的支持。
[0024]如圖1中所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括移動(dòng)檢測(cè)器組8。移動(dòng)檢測(cè)器組8設(shè)于埋地油罐外，監(jiān)測(cè)事故對(duì)油罐外的影響。移動(dòng)檢測(cè)器組8包括第二壓力傳感器9、第二溫度傳感器10和熱流傳感器11。
[0025]此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，濃度監(jiān)控儀優(yōu)選為多個(gè)，并分布與埋地油罐內(nèi)，利于更精確的監(jiān)測(cè)罐內(nèi)的油氣濃度。在實(shí)施例中，優(yōu)選為3個(gè)，分別位于罐內(nèi)空間的上端的中部和兩側(cè)。
[0026]另外，第一壓力傳感器和第一溫度傳感器也優(yōu)選為多個(gè)，如各為2個(gè)，分布與油罐的罐壁上，以利于更精確的監(jiān)測(cè)對(duì)罐壁的影響。
[0027]如圖2中所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在模擬了事故前的罐內(nèi)狀況并監(jiān)測(cè)油氣濃度，采集數(shù)據(jù)后，還需將采集的數(shù)據(jù)歸集整理并分析評(píng)估事故的危害。在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集主要通過(guò)壓力數(shù)據(jù)采集器、溫度數(shù)據(jù)采集器、熱流數(shù)據(jù)采集器、濃度數(shù)據(jù)采集器和中央處理器進(jìn)行。
[0028]并優(yōu)選不同類型的傳感器分別連接不同的數(shù)據(jù)采集儀器，按照各自的采樣頻率獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并保存至中央處理器。即，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器、熱流傳感器、濃度監(jiān)控儀分別各自通過(guò)壓力數(shù)據(jù)采集器、溫度數(shù)據(jù)采集器、熱流數(shù)據(jù)采集器、濃度數(shù)據(jù)采集器與中央處理器相連。中央處理器用于將數(shù)據(jù)歸集、顯示，并分析評(píng)估事故的危害。
[0029]在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器優(yōu)選為壓電式傳感器，壓力數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為4096±500Hz，優(yōu)選為4096Hz。傳感器感壓面受到?jīng)_擊波后能夠轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)采集儀器，數(shù)據(jù)采集儀器以4096Hz的采樣頻率采集數(shù)據(jù)并保存于中央處理器。
[0030]第一溫度傳感器和第二溫度傳感器為快速響應(yīng)型熱電偶。溫度數(shù)據(jù)采集器和熱流數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為512 ± 50Hz，優(yōu)選為512Hz。溫度傳感器能夠?qū)囟茸兓D(zhuǎn)化為電信號(hào)并通過(guò)數(shù)據(jù)采集儀器以512Hz的頻率采樣。熱流傳感器則將受到的熱輻射轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)并以512Hz的頻率采集數(shù)據(jù)。
[0031]濃度數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為128±20Hz，優(yōu)選為128Hz。濃度監(jiān)控儀包括采樣泵，采用泵吸式采集原理，以較低的流速將氣體吸入采集器，并在線分析其濃度，濃度采集以128Hz的采樣頻率采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)罐內(nèi)的油氣濃度。采樣泵上設(shè)有球閥。在實(shí)驗(yàn)爆炸期間將閥門關(guān)閉，以避免爆炸產(chǎn)生的火焰或沖擊波損壞采樣泵及儀表。
[0032]如圖1中所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，埋地油罐I為臥式油罐。埋地油罐I的體積為30±5 m3，優(yōu)選為30 m3，埋地油罐I的長(zhǎng)度為6±2 m，優(yōu)選為6 m，埋地油罐I的高為
2.5±1 m，優(yōu)選為 2.5 m。
[0033]并如圖1中所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，埋地油罐I的上端設(shè)有實(shí)驗(yàn)人孔12和設(shè)備人孔13，分別位于油罐上端的兩側(cè)。點(diǎn)火器4和液位計(jì)3分別通過(guò)實(shí)驗(yàn)人孔12、設(shè)備人孔13設(shè)于埋地油罐I中，點(diǎn)火器4供電點(diǎn)火能量，并優(yōu)選為可伸縮式高能點(diǎn)火器，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求調(diào)解點(diǎn)火點(diǎn)的高度。注油管道2通過(guò)設(shè)備人孔13與埋地油罐I相通，用于模擬埋地油罐的注油、卸油管線。
[0034]并優(yōu)選移動(dòng)檢測(cè)器組8圍繞設(shè)于實(shí)驗(yàn)人孔12的四周，并臨近于實(shí)驗(yàn)人孔12。移動(dòng)檢測(cè)器組8可水平或垂直移動(dòng)，便于準(zhǔn)確測(cè)量燃爆事故對(duì)油罐周邊的影響，滿足不同燃爆工況的數(shù)據(jù)采集要求。
[0035]此外，如圖1中所示，在本發(fā)明的實(shí)施例中，埋地油罐I的下端通過(guò)廢油管道14與油水分離器15相通。罐內(nèi)的廢油通過(guò)油罐下端的廢油管道14經(jīng)由油泵排出至油水分離器15處理。
[0036]如圖1中所示，本發(fā)明的模擬監(jiān)測(cè)的實(shí)施例有:
1、罐內(nèi)爆炸
首先關(guān)閉廢油管道14。在進(jìn)行有油情況下爆炸的實(shí)驗(yàn)時(shí)，從注油管道2注入汽油，讓罐內(nèi)汽油自然揮發(fā)，三個(gè)濃度監(jiān)控儀5的油氣濃度均達(dá)到爆炸范圍時(shí)，接通可伸縮式高能點(diǎn)火器4的電源，在罐內(nèi)點(diǎn)火，引爆油氣；若進(jìn)行無(wú)油情況下的實(shí)驗(yàn)，則先打開(kāi)實(shí)驗(yàn)人孔12，由注油管道2注入按照實(shí)驗(yàn)濃度配比的油氣，待罐內(nèi)氣體濃度監(jiān)控儀5的油氣濃度均達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，由可伸縮式高能點(diǎn)火器4點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完成后，打開(kāi)廢油管道14，將剩余殘油抽至油水分離器15進(jìn)行處理。
[0037]2、罐內(nèi)燃燒
首先關(guān)閉廢油管道14。打開(kāi)實(shí)驗(yàn)人孔12，從注油管道2注入汽油，空氣由實(shí)驗(yàn)人孔12排出，罐內(nèi)液位高度由液位計(jì)3監(jiān)測(cè)，至要求液位時(shí)停止注油,關(guān)閉注油管道2，將可伸縮式高能點(diǎn)火器4點(diǎn)火探頭伸至液面附近點(diǎn)火引燃油氣。實(shí)驗(yàn)期間實(shí)驗(yàn)人孔12保持打開(kāi)狀態(tài)，以保證燃燒期間補(bǔ)入氧氣。
[0038]3、采集數(shù)據(jù)
各種傳感器共同組成監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)期間，為了減少數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量，壓力、溫度、熱流三組傳感器在點(diǎn)火前5秒開(kāi)始數(shù)據(jù)采集，而濃度監(jiān)控儀5則保持實(shí)時(shí)采集。
[0039]以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括模擬裝置和檢測(cè)裝置，所述模擬裝置包括埋地油罐、輸入油氣的注油管道、液位計(jì)和點(diǎn)火器，所述注油管道與所述埋地油罐相通，所述液位計(jì)和點(diǎn)火器設(shè)于所述埋地油罐中，所述檢測(cè)裝置包括監(jiān)測(cè)油氣濃度的濃度監(jiān)控儀、第一壓力傳感器和第一溫度傳感器，所述濃度監(jiān)控儀設(shè)于所述油罐內(nèi)，所述第一壓力傳感器和第一溫度傳感器設(shè)于所述埋地油罐的罐壁上。
2.如權(quán)利要求1所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括移動(dòng)檢測(cè)器組，所述移動(dòng)檢測(cè)器組設(shè)于所述埋地油罐外，所述移動(dòng)檢測(cè)器組包括第二壓力傳感器、第二溫度傳感器和熱流傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓力數(shù)據(jù)采集器、溫度數(shù)據(jù)采集器、熱流數(shù)據(jù)采集器、濃度數(shù)據(jù)采集器和中央處理器，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器、第一溫度傳感器和第二溫度傳感器、熱流傳感器、濃度監(jiān)控儀分別各自通過(guò)所述壓力數(shù)據(jù)采集器、溫度數(shù)據(jù)采集器、熱流數(shù)據(jù)采集器、濃度數(shù)據(jù)采集器與所述中央處理器相連。
4.如權(quán)利要求3所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓力傳感器和第二壓力傳感器為壓電式傳感器，所述壓力數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為4096±500Hz。
5.如權(quán)利要求3所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器為快速響應(yīng)型熱電偶，所述溫度數(shù)據(jù)采集器和熱流數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為512 ± 50Hz。
6.如權(quán)利要求3所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述濃度數(shù)據(jù)采集器的采集頻率為128 ± 20Hz。
7.如權(quán)利要求1所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述埋地油罐為臥式油罐，所述埋地油罐的體積為30±5 m3，所述埋地油罐的長(zhǎng)度為6±2 m，所述埋地油罐的高為2.5±1 m。
8.如權(quán)利要求7所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述埋地油罐的上端設(shè)有實(shí)驗(yàn)人孔和設(shè)備人孔，所述點(diǎn)火器和液位計(jì)分別通過(guò)所述實(shí)驗(yàn)人孔、設(shè)備人孔設(shè)于所述埋地油罐中，所述注油管道通過(guò)所述設(shè)備人孔與所述埋地油罐相通。
9.如權(quán)利要求8所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述移動(dòng)檢測(cè)器組圍繞設(shè)于所述實(shí)驗(yàn)人孔的四周，并臨近于所述實(shí)驗(yàn)人孔，所述移動(dòng)檢測(cè)器組可水平或垂直移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1所述的加油站埋地油罐的燃爆模擬檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述濃度監(jiān)控儀包括采樣泵，所述采樣泵上設(shè)有球閥。
【文檔編號(hào)】G01N33/22GK103792331SQ201210423576
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】張衛(wèi)華, 張健中, 韓青林, 郎需慶, 厲建祥, 周金廣 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