一种二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及二氧化碳泄露监测技术领域，具体涉及一种二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，包括：密封壳体(1)，内部盛装有预定深度的土壤，在所述土壤的不同深度处分别设置有若干个用于监测所在位置土壤温度的温度监测组件(2)；泄露模拟组件(3)，设置在所述土壤内部，用于存储二氧化碳，并在内部压力达到预设值时，使得所述二氧化碳冲出所述泄露模拟组件(3)，并进入到所述土壤中；数据采集组件(4)，与所述温度监测组件(2)信号连接，用于接收所述温度监测组件(2)发送的数据。本发明专利技术提供了一种可以根据模拟实验总结规律，从而快速查找土壤中二氧化碳的泄漏点的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置。

A simulated monitoring device for leakage of carbon dioxide in soil

The present invention relates to the technical field of carbon dioxide leakage monitoring, in particular to analog monitoring device, a carbon dioxide in the soil leakage which comprises a sealed shell (1), a predetermined depth of soil containing, at different depths in the soil are respectively provided with a plurality of components for temperature monitoring and monitoring location of soil temperature (2); leakage (3), analog components arranged inside the soil, for the storage of carbon dioxide, and reaches the preset value in internal pressure, so that the carbon dioxide out of the leak simulation component (3), and into the soil; the data acquisition module (4), and the temperature monitoring module (2) signal connection for receiving the temperature monitoring component (2) to send data. The invention provides a simulation monitoring device for carbon dioxide leaking in the soil, which is based on the summary rule of simulation experiment and quickly finds the leakage point of carbon dioxide in the soil.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置
本专利技术涉及二氧化碳泄露监测
，具体涉及一种二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置。
技术介绍
二氧化碳在某些特定温度、高压组合条件下会处于超临界或密相状态，此时，其密度接近于液体，粘度接近于气体，这样二氧化碳在高压下的分子形态变得和液体形态一样紧密，具有很高的密度，同时像气体一样易于流动，因此非常适合用在输油管道内进行驱油操作。对碳捕集与埋存(CCS)技术来说，其能够大规模应用推广的关键性的两个要素就是二氧化碳在捕获到封存过程中的经济性与安全性。在二氧化碳的捕集过程中，极大可能产生影响环境的污染物排放；在二氧化碳的封存过程中，注入地下岩层时，若压力过大超过了地层压力，则会大大增加地震的几率；在运输过程中若高压密相二氧化碳管道泄漏，则会对周围环境造成大面积的破坏，甚至会污染地下水，影响海洋生态系统和陆地生态系统，引起大气环境与生态系统的变化、浅部含水层水质污染等。同时，在二氧化碳驱油过程中，二氧化碳气体多处于高压状态下，这样的环境可能会导致管道性能发生变化，造成其材料的硬度下降，因此土壤压力、机械打击、火焰侵蚀等外界条件的变化均有可能造成管道泄漏。另外，二氧化碳腐蚀也是非常严重的一种危害，二氧化碳水溶液虽为弱酸，但其与相同pH值的盐酸相比，碳酸的腐蚀性更强，由此带来的经济损失、安全问题等也是不可忽视的。在高压密相二氧化碳输送管道泄漏时，有极大的可能由于其快速压降，发生严重的二氧化碳沸腾液体扩展蒸汽爆炸(BoilingLiquidExpandingVaporExplosion，BLEVE)，产生高压冲击波、高速飞行破片、高浓度窒息性气体等，对周围的人员产生生命威胁、对周围的建筑物产生破坏。为了准确、全天候自动监测土壤中二氧化碳的含量，中国专利文献CN103713111A公开了一种土壤中二氧化碳含量在线监测装置，包括：二氧化碳数据采集模块和二氧化碳数据接收模块，二氧化碳数据采集模块包括内壳体、外壳体和置于外壳体外部的GPRS天线；GPRS无线数据传输模块通过连接线与单片机连接，并置于内壳体内部；二氧化碳含量变送器与防凝露装置连接并置于内壳体与外壳体之间，二氧化碳含量变送器通过导线与单片机连接；GPRS高频同轴电缆连接GPRS无线数据传输模块和外壳体外部的GPRS天线；二氧化碳数据接收模块是监测主机通过网线连接到互联网。在该方案中虽然可以通过二氧化碳含量变送器实时监控监测点的二氧化碳含量，但前提是需要土壤中的气体通过外壳体上的钢网渗透到外壳体内，也是就是说，该装置监测的是某一固定点的二氧化碳含量，二氧化碳泄漏点的位置是已知的，而对于如何根据模拟实验查找土壤中二氧化碳的泄漏点在该方案中并没有公开。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的二氧化碳监测装置不能及时查找土壤中二氧化碳的泄漏点的缺陷，从而提供一种可以根据模拟实验总结规律，从而快速查找土壤中二氧化碳的泄漏点的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，包括：密封壳体，内部盛装有预定深度的土壤，在所述土壤的不同深度处分别设置有若干个用于监测所在位置土壤温度的温度监测组件；泄露模拟组件，设置在所述土壤内部，用于存储二氧化碳，并在内部压力达到预设值时，使得所述二氧化碳冲出所述泄露模拟组件，并进入到所述土壤中；数据采集组件，与所述温度监测组件信号连接，用于接收所述温度监测组件发送的数据。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，还包括设置在所述泄露模拟组件上的泄压组件，所述泄压组件具有在所述泄露模拟组件的内部压力未达到所述预设值时与所述泄露模拟组件密封的第一状态，和在所述泄露模拟组件的内部压力达到所述预设值时与所述泄露模拟组件分离的第二状态。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，所述泄压组件包括在所述泄露模拟组件的内部压力达到所述预设值时自身产生爆破的爆破片、用于夹持所述爆破片的夹持件以及用于连接所述夹持件和所述泄露模拟组件的连接件。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，所述泄露模拟组件为泄露模拟管，所述泄压组件为与所述泄露模拟管的侧壁可爆破且密封连接的弹性片。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，还包括与所述泄露模拟组件的进口密封连接的二氧化碳注入组件，所述二氧化碳注入组件通过控制阀与所述泄露模拟组件的进口连接。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，所述泄露模拟组件设置在所述密封壳体的底部。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，所述密封壳体内部从上至下间隔设置有若干个用于固定所述温度监测组件的支撑组件。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，还包括设置在所述密封壳体外侧的提升组件，所述提升组件用于将所述密封壳体的一侧提升，以装卸土壤。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，所述提升组件两端分别与所述密封壳体的底壁和侧壁连接固定。所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，所述二氧化碳为超临界态二氧化碳或密相二氧化碳。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，根据需求向泄露模拟组件中持续充入二氧化碳，当泄露模拟组件内部压力达到预设值时，二氧化碳冲出泄露模拟组件，并进入到土壤中，通过设置在土壤不同深度处的若干个温度监测组件实时监测所在位置的土壤温度，掌握其随监测位置和泄露时间的变化规律，绘制温度场图，进而据此快速查找到真实土壤环境中二氧化碳准确的泄漏点，方法简单，可靠性和准确性均较高。2.本专利技术提供的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，还包括设置在泄露模拟组件上的泄压组件，泄压组件具有在内部压力未达到预设值时与泄露模拟组件密封的第一状态，和在内部压力达到预设值时与泄露模拟组件分离的第二状态。这样就可以更加真实地模拟二氧化碳在土壤中的泄露过程，提高参考价值，同时保证泄露前的密封性能。3.本专利技术提供的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，所述泄露模拟组件设置在所述密封壳体的底部，使得泄露模拟组件内部的二氧化碳自下而上向土壤中进行扩散，便于在泄露模拟组件上部尽可能布置多个温度监测组件，更加接近于真实土壤环境中二氧化碳的扩散过程。4.本专利技术提供的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，还包括设置在所述密封壳体外侧的提升组件，所述提升组件用于将所述密封壳体的一侧提升，以使得密封壳体的底壁的一端高于另一端，方便装卸土壤。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置的主视图；图2为图1的侧视图；图3为图1中泄露模拟组件的剖视图一；图4为图1中泄露模拟组件的剖视图二；图5为图3中泄压组件的剖视图；图6为图5中连接件的示意图；图7为图5中夹持件的示意图。附图标记说明：1-密封壳体；2-温度监测组件；3-泄露模拟组件；4-数据采集组件；5-泄压组件；6-支撑组件；7-提升组件；11-滚轮；12-控制阀；13-加长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，其特征在于，包括：密封壳体(1)，内部盛装有预定深度的土壤，在所述土壤的不同深度处分别设置有若干个用于监测所在位置土壤温度的温度监测组件(2)；泄露模拟组件(3)，设置在所述土壤内部，用于存储二氧化碳，并在内部压力达到预设值时，使得所述二氧化碳冲出所述泄露模拟组件(3)，并进入到所述土壤中；数据采集组件(4)，与所述温度监测组件(2)信号连接，用于接收所述温度监测组件(2)发送的数据。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，其特征在于，包括：密封壳体(1)，内部盛装有预定深度的土壤，在所述土壤的不同深度处分别设置有若干个用于监测所在位置土壤温度的温度监测组件(2)；泄露模拟组件(3)，设置在所述土壤内部，用于存储二氧化碳，并在内部压力达到预设值时，使得所述二氧化碳冲出所述泄露模拟组件(3)，并进入到所述土壤中；数据采集组件(4)，与所述温度监测组件(2)信号连接，用于接收所述温度监测组件(2)发送的数据。2.根据权利要求1所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，其特征在于，还包括设置在所述泄露模拟组件(3)上的泄压组件(5)，所述泄压组件(5)具有在所述泄露模拟组件(3)的内部压力未达到所述预设值时与所述泄露模拟组件(3)密封的第一状态，和在所述泄露模拟组件(3)的内部压力达到所述预设值时与所述泄露模拟组件(3)分离的第二状态。3.根据权利要求2所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，其特征在于，所述泄压组件(5)包括在所述泄露模拟组件(3)的内部压力达到所述预设值时自身产生爆破的爆破片(51)、用于夹持所述爆破片(51)的夹持件(52)以及用于连接所述夹持件(52)和所述泄露模拟组件(3)的连接件(53)。4.根据权利要求2所述的二氧化碳在土壤中泄露的模拟监测装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振翼，赵耀，孙瑞艳，李明智，李璇，李鹏亮，黄平，张德平，吴青云，郑登峰，马永强，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11