一种基于导电复合纳米材料的静电消除器制造技术

技术编号:15706855 阅读:247 留言:0更新日期:2017-06-26 22:17
本申请涉及一种基于导电复合纳米材料的静电消除器,包括输送管道,输送管道的两端为过渡管道,过渡管道通过法兰与输油管道连接,输送管道与输油管道为同轴设置,在输送管道中沿轴向设置有若干静电消除针,在输送管道内壁设有一导电层。

Electrostatic eliminator based on conductive composite nano material

The invention relates to a static conductive composite based on nanomaterials, including pipelines, pipelines for the transition ends of pipes, pipe flange connection and transition through pipelines, pipelines and pipelines are coaxially arranged, in a pipeline along the axial direction are arranged several electrostatic eliminating needle, a conductive layer is arranged in the conveying the inner wall of the pipeline.

【技术实现步骤摘要】
一种基于导电复合纳米材料的静电消除器
本申请涉及静电消除装置领域,尤其涉及一种用于石油管道的基于导电复合纳米材料的静电消除器。
技术介绍
石油是一种电的不良导体,在石油的输送过程中,由于摩擦等情况,在石油与管道之间、内部石油之间均会产生大量的静电电荷,严重时会引起爆炸或火灾等安全事故。现阶段,针对该静电,一般的处理方式是将金属外壳接地泄露静电,然而,这样只能将金属外壳上的静电导走,油品内部的静电不能导走,不能有效消除静电的危害。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种基于导电复合纳米材料的静电消除器,以解决上述提出问题。本专利技术的实施例中提供了一种基于导电复合纳米材料的静电消除器,包括输送管道,输送管道的两端为过渡管道,过渡管道通过法兰与输油管道连接,输送管道与输油管道为同轴设置,该输送管道的半径是输油管道半径的两倍,在输送管道中沿轴向设置有若干静电消除针,在输送管道内壁设有一导电层;该静电消除针通过导电基座安装固定在输送管道的内壁上,并且静电消除针的底部与导电层相连;该导电层为一种导电复合纳米材料;该导电基座为贯通输送管道内壁设置。所述的静电消除针,其针尖指向输送管道的轴心,其半径为输送管道半径的1.5倍;其横截面为锥面内凹弧形的三菱锥形;相邻的静电消除针沿输送管道的圆周方向的夹角为90度。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:本专利技术的静电消除器中设有静电消除针和导电层,静电消除针能够消除石油内部产生的静电荷,导电层能够消除石油与管道之间的静电荷,该导电层为一种导电复合纳米材料,其以尼龙12为基体,碳纳米管、POE-g-MA、碳酸钙微球为填料;碳纳米管添加到尼龙12基体中,能够有效提高该复合纳米材料的导电性,通过POE-g-MA的加入,进一步提高了复合材料的电导率,并提高了该复合材料的韧性;碳酸钙微球通过高温分解,能够在基体中形成数量可观的气泡,通过增加固-气的界面,能够有效增加该导电层的隔热性能,对于该输送管道起到隔热效果,以保护其中输送的石油等产品。附图说明为了进一步说明而不是限制本专利技术的上述实现方式,下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明,但并不因此将本专利技术限制在所述的实施范围或者附图中。所有这些构想应视为本技术所公开的内容和本专利技术的保护范围。图1是本专利技术静电消除器的结构示意图,其中,1-静电消除针,2-导电基座,4-输送管道,5-过渡管道,6-输油管道,7-法兰,8-导电层。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。本申请涉及一种基于导电复合纳米材料的静电消除器,该静电消除器应用于输送石油的非金属管道中,如图1所示的静电消除器,其包括输送管道4,输送管道4的两端为过渡管道5,过渡管道5通过法兰7与输油管道6连接,输送管道4与输油管道6为同轴设置,输送管道4的半径是输油管道6半径的两倍,在输送管道4内壁设有一导电层8。在输送管道4中沿轴向设置有若干静电消除针1,该静电消除针1通过导电基座2安装固定在输送管道4的内壁上,并且静电消除针1的底部与导电层8相连,相邻的静电消除针1沿输送管道4的圆周方向的夹角为90度;从输送管道4的轴向上看,若干静电消除针1是等间隔设置,从输送管道4的横截面上看,若干静电消除针1是等角度设置;该导电基座2为贯通输送管道4内壁设置,其外部能够接地,用以导出静电荷。以上所述的静电消除针1,其针尖指向输送管道4的轴心,其半径为输送管道4半径的1.5倍,其横截面为锥面为内凹弧形的三菱锥形。在本申请的静电消除器中,该导电层8为一种导电复合纳米材料,该导电层8能够将油品与输送管道4之间摩擦产生的静电导出并消除。在本申请的静电消除器中,该导电层8厚度优选为0.5cm,以尼龙12(PA12)为基体,碳纳米管、马来酸酐接枝乙烯一辛烯共聚物(POE-g-MA)、碳酸钙微球为填料。聚合物基功能复合材料是指通过化学或物理的方法,向聚合物基体中引入一种或多种有机或无机填料,赋予复合材料不同的功能,比如导电性、导热性、顺磁性等,聚合物基导电复合材料相较传统的金属材料,具有减轻重量、节约能源、降低成本的优势。该导电复合纳米材料是将导电填料填充在PA12基体中所制备的,其中,碳纳米管是一种广泛应用的导电材料,添加碳纳米管能够制备导电性优良的复合材料,降低导电渗流阈值;由于传统的导电填料为金属等刚性粒子,会降低复合材料的韧性,本申请中,通过加入POE-g-MA,由于体积排出效应,进一步提高了复合材料的电导率,并提高了该复合材料的韧性;碳酸钙微球的尺寸在微米量级,具体为0.2-0.6微米,通过高温分解,能够在基体中形成数量可观的气泡,通过增加固-气的界面,能够有效增加该导电层8的隔热性能,对于该输送管道4起到隔热效果,以保护其中输送的石油等产品。在本申请的实施方式中,该导电层8的导电复合纳米材料中,填料的加入顺序依次为:首先,将碳纳米管与碳酸钙微球混合,将其加入到PA12基体中,然后再加入POE-g-MA。碳纳米管加入到PA12基体中,能够极大提高导电复合纳米材料的导电性,同时碳纳米管与PA12基体的界面结合良好,分散均匀,借助碳纳米管的均匀性,能够保证碳酸钙微球以及之后形成的气泡在PA12基体中的均匀性,进一步保证隔热效果的均匀;然后加入POE-g-MA,能够进一步提高导电性,并降低导电渗流阈值。在本申请的实施方式中,上述三种填料的质量份数符合如下比例:9(X+Y3)=Z,其中,X为碳纳米管的质量份数,X的值为0.8,Y为碳酸钙微球的质量份数,1≤Y≤1.6,Z为POE-g-MA的质量份数。实施例:在本申请的实施方式中,该导电复合纳米材料的制备过程为:S1,首先将一定量的碳纳米管在超声波中处理2h,以活化其表面,然后将其和碳酸钙按照比例混合,再超声处理1h,得到碳纳米管和碳酸钙的混合物;S2,将上述混合物和PA12分别在真空烘箱中干燥20小时,采用熔体共混法,利用微型挤出机先将PA12、碳纳米管和碳酸钙的混合物在260℃下共混15min,然后将所得PA12/碳纳米管/碳酸钙纳米复合材料与POE-g-MA再共混5min,其中,螺杆转速为50rpm,进而得到本申请所述导电复合纳米材料,然后将合适尺寸的该导电复合纳米材料贴附固定在输送管道4内壁上。对照例1在该对照例中,该导电复合纳米材料的制备过程与上述实施例相同,仅将碳酸钙去除。对照例2在该对照例中,该导电复合纳米材料的制备过程与上述实施例相同,仅将POE-g-MA去除。对照例3在该对照例中,S1与实施例相同,S2,将上述混合物和PA12分别在真空烘箱中干燥20小时,采用熔体共混法,利用微型挤出机先将PA12、POE-g-MA在260℃下共混15min,然后将所得PA12/POE-g-MA纳米复合材料与碳纳米管和碳酸钙的混合物再共混5min,其中,螺杆转速为50rpm,进而得到本申请所述导电复合纳米材料,然后将合适尺寸的该导电复合纳米材料贴附固定在输送管道4内壁上。进一步对三种对照例本文档来自技高网...
一种基于导电复合纳米材料的静电消除器

【技术保护点】
一种基于导电复合纳米材料的静电消除器,包括输送管道,输送管道的两端为过渡管道,过渡管道通过法兰与输油管道连接,输送管道与输油管道为同轴设置,其特征在于,该输送管道的半径是输油管道半径的两倍,在输送管道中沿轴向设置有若干静电消除针,在输送管道内壁设有一导电层;该静电消除针通过导电基座安装固定在输送管道的内壁上,并且静电消除针的底部与导电层相连;该导电层为一种导电复合纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种基于导电复合纳米材料的静电消除器,包括输送管道,输送管道的两端为过渡管道,过渡管道通过法兰与输油管道连接,输送管道与输油管道为同轴设置,其特征在于,该输送管道的半径是输油管道半径的两倍,在输送管道中沿轴向设置有若干静电消除针,在输送管道内壁设有一导电层;该静电消除针通过导电基座安装固定在输送管道的内壁上,并且静电消除针的底部与导电层相连;该导电层为一种导电复合纳米材料。2.如权利要求1所述的静电消除器,其特征在于,所述的静电消除针,其针尖指向输送管道的轴心,其半径为输送管道半径的1.5倍。3.如权利要求2所述的静电消除器,其特征在于,相邻的静电消除针沿输送管道的圆周方向的夹角为90度。4.如权利要求3所述的静电消除器,其特征在于,静电消除针的横截面为锥面内凹弧形的三菱锥形。5.如权利要求1所述的静电消除器,其特征在于,该导电基座为贯通输送管道内壁设置。6.如权利要求1所述的静电消...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:深圳万发创新进出口贸易有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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