一种本安型的管道油品静电消除器制造技术

本发明专利技术提供了一种本安型的管道油品静电消除器，主要解决目前技术条件下管道中油品静电无法完全消除的问题，其包括管道、连接法兰、放电针、绝缘模块、油品电荷密度监测仪、电源和控制装置。管道是静电消除器的本体；连接法兰用于将静电消除器串联在管道上；放电针与管道连接；绝缘模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，并将数据上传给控制模块；电源模块用于输出电压；控制装置接收油品电荷密度监测仪的数据，控制电源模块的输出，当油品电荷密度监测仪检测的数据超出设定值，控制装置控制电源模块的输出，将管道中的油品静电完全中和，实现油品静电的本质安全。

An Intrinsically Safe Electrostatic Eliminator for Pipeline Oil Products

The invention provides an intrinsically safe pipeline oil electrostatic eliminator, which mainly solves the problem that the oil electrostatic in pipeline can not be completely eliminated under current technical conditions, including pipeline, connecting flange, discharge needle, insulation module, oil charge density monitor, power supply and control device. Pipeline is the main body of electrostatic eliminator; connecting flange is used to connect electrostatic eliminator in series on pipeline; discharge needle and pipeline are connected; insulation module is used to ensure that the discharge needle and pipeline will not be broken down by high voltage; oil charge density is used to detect the electrostatic charged situation of oil in pipeline, and data is uploaded to control module; power module is used to output voltage; control device receives oil. The data of product charge density monitor controls the output of power module. When the data detected by oil charge density monitor exceeds the set value, the control device controls the output of power module, and completely neutralizes the static electricity of oil in pipeline, thus realizing the intrinsic safety of oil static electricity.

【技术实现步骤摘要】
一种本安型的管道油品静电消除器
本专利技术涉及一种石油化工油气储运等易燃易爆场所静电消除装置，特别涉及一种本安型的管道油品静电消除器。
技术介绍
在石油化工企业油品输送过程中，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，静电会带来安全隐患。《防止静电事故通用导则》(GB12158-2006)和《液体石油产品静电安全规程》(GB13348-2009)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。但无源静电消除器通过感应的方式使放电针静电放电来消除油品静电，并不能完全消除油品中的静电，需要一种能完全消除油品静电的设备，该专利技术就是在这个背景下提出的。目前消除管道油品中的静电的方法主要有：(1)金属外壳接地泄漏静电，该种方式只能将金属外壳上的静电导走，油品内的静电不能导走，且静电消除需要一定的时间不能满足油品流速需求，所以这样仍很难避免瞬间放电事故的发生。(2)加装管道静电消除器，如中国专利技术专利中，公告号为CN2585526Y的易燃液体管道静电消除器和公告号为CN2849430Y的管道式静电消除器，均是在金属外壳内放置一个绝缘管道。前者是将多个集流放电针纵向多排沿圆周均匀分布在金属外壳上，并穿过绝缘管壁插入绝缘管内，通过与地相连的针尖释放电荷来中和油品中的静电。这种装置虽然可以消除针尖前面附近的静电荷，但由于采用了绝缘管道，油品在流过时与管壁的摩擦更容易产生静电，同时管道内的油品冲击导致针尖磨损后，消电效果急剧下降，在一定程度上会加剧静电的产生。后者是将多个消电针安装在金属外壳上，并穿过绝缘管壁插入绝缘管内，其消电的原理也是通过与地相连的针尖释放电荷来中和油品中的静电。这种装置虽然也可以消除针尖前面附近的静电荷，但在针尖和导管之间的静电不能有效消除，而正是这部分油品与绝缘管道的摩擦会加剧静电的产生，同时也存在管道内油品冲击导致针尖磨损后，消电效果急剧下降的问题。因此，现有的静电消除装置大多不能有效地消除管道内输送油品的静电荷。另外在使用消电针中和电荷的过程时，由于有时放电针放电电压过大，导致击穿放电针与管道之间的连接，导致管道磨损严重，以及不确定的放电量大小导致电源浪费和放电电压过大导致油品电荷量过载导致危险事故的情况。
技术实现思路
为解决油品运输过程中产生大量静电带来的安全隐患，更彻底的消除油品中的静电，避免油品电荷过载，本专利技术提供了一种本安型的管道油品静电消除器，其技术方案如下。一种本安型的管道油品静电消除器，包括管道、连接法兰、放电针、绝缘块、油品电荷密度监测仪、电源和控制装置；所述油品电荷密度监测仪设置在管道油品流动方向的上游，油品电荷密度监测仪通过数据线与控制装置相连；所述控制装置与电源相连，控制电源输出电压，电源通过导线与放电针相连；所述放电针包裹在绝缘块中放电端露出，至少一对放电针在管道的顶部和底部沿管道轴线对称布置。优选的是，放电针为4对均匀排列在管道的顶部和底部。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。优选的是，管道长度为管道直径的3～7倍。还优选的是，绝缘块制作材料为聚四氟乙烯。进一步优选的是，电源用于输出正电压或负电压，电源输出电压大小根据控制器发出的信号调节。进一步优选的是，本安型的管道油品静电消除器反向安装在输油管路上，用于试验电源输出电压大小和极性，并检验静电消除效果。还进一步优选的是，控制装置工作过程具体是：当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在+1～20μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在-2000～-1V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在+20～30μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在-3000～-2000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在+30～40μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在-4000～-3000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在+40～50μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在-5000～-4000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在+50～60μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在-6000～-5000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭。另外进一步优选的是，控制装置工作过程具体是：所述控制装置工作过程具体是：当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在-1～20μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在+1～+2000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在-20～30μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在+2000～+3000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在-30～40μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在+3000～+4000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在-40～50μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在+4000～+5000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在-50～60μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在+5000～+6000V，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭。本专利技术的有益效果有：使用绝缘模块，保证高压放电针与管道间不会因为发生放电而击穿，确保放电针发挥作用；使用较长的管道，保证了放电针及时放电中和监测到的电荷；试验后根据试验的结果，绘制电荷密度与电压的基本对应关系曲线，形成电荷密度与电源模块输出电压的对应策略，控制电源模块输出电压的极性及大小，使油品中的静电完全被中和，从而更彻底的消除油品中的静电，避免油品电荷过载情况。附图说明图1为本安型的管道油品静电消除器示意图；图2为试验电荷密度与电压基本对应关系结构示意图；图3为试验电荷密度与电压基本对应关系图。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-电源；7-控制装置。具体实施方式结合图1至图3所示，一种本安型的管道油品静电消除器具体实施方式如下：一种本安型的管道油品静电消除器，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、电源6和控制装置7；所述油品电荷密度监测仪5设置在管道1油品流动方向的上游，油品电荷密度监测仪5通过数据线与控制装置7相连；所述控制装置7与电源6相连，控制电源6输出电压，电源6通过导线与放电针3相连；所述放电针3包裹在绝缘块4中放电端露出，至少一对放电针3在管道1的顶部和底部沿管道轴线对称布置。结合图1对放电针3的布置做具体说明，绝缘材料包裹放电针本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，包括管道、连接法兰、放电针、绝缘块、油品电荷密度监测仪、电源和控制装置；所述油品电荷密度监测仪设置在管道油品流动方向的上游，油品电荷密度监测仪通过数据线与控制装置相连；所述控制装置与电源相连，控制电源输出电压，电源通过导线与放电针相连；所述放电针包裹在绝缘块中放电端露出，至少一对放电针在管道的顶部和底部沿管道轴线对称布置。

【技术特征摘要】
1.一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，包括管道、连接法兰、放电针、绝缘块、油品电荷密度监测仪、电源和控制装置；所述油品电荷密度监测仪设置在管道油品流动方向的上游，油品电荷密度监测仪通过数据线与控制装置相连；所述控制装置与电源相连，控制电源输出电压，电源通过导线与放电针相连；所述放电针包裹在绝缘块中放电端露出，至少一对放电针在管道的顶部和底部沿管道轴线对称布置。2.根据权利要求1所述的一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，所述放电针为4对均匀排列在管道的顶部和底部。3.根据权利要求1所述的一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，所述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。4.根据权利要求1或2所述的一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，所述管道长度为管道直径的3～7倍。5.根据权利要求4所述的一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，所述绝缘块制作材料为聚四氟乙烯。6.根据权利要求5所述的一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，所述电源用于输出正电压或负电压，电源输出电压大小根据控制器发出的信号调节。7.根据权利要求1所述的一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，所述本安型的管道油品静电消除器反向安装在输油管路上，用于试验电源输出电压大小和极性，并检验静电消除效果。8.根据权利要求1所述的一种本安型的管道油品静电消除器，其特征在于，所述控制装置工作过程具体是：当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在+1～20μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在-2000～-1V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品电荷密度监测仪监测到管道中的电荷密度在+20～30μC/m3之间时，控制器控制电源开启，电源输出电压在-3000～-2000V之间调节，直至油品电荷密度监测仪显示为0，控制器控制电源关闭；当油品...

【专利技术属性】
技术研发人员：李义鹏，刘全桢，高鑫，孙立富，李亮亮，宫宏，孟鹤，张婷婷，蒲鹤，刘娟，
申请(专利权)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，
类型：发明
国别省市：山东,37