基于气相色谱仪的海域溢油预警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，属于溢油监测技术领域，装置包括服务端，服务端通过通信单元连接于溢油监测单元和应急实施单元，溢油监测单元包括气体收集单元和气体分析单元，所述的气体分析单元包括：进气室，接收气体收集单元所收集的海面气体；色谱柱，分离海面气体中所含的各气体组分；检测器，定量检测各气体组分的含量；检测器上设有放空阀和信号通讯端，所述的信号通讯端将所述的含量传输至服务端。本装置可实现及时、准确的海域溢油监测和预警，装置可靠、功能全面，且可采取及时、有效的应急实施，能最大程度降低溢油带来的损失，且生态环保，对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】
基于气相色谱仪的海域溢油预警装置
本技术属于溢油监测
，具体涉及一种基于气相色谱仪的海域溢油预警装置。
技术介绍
在石油勘探、开发、炼制及运储过程中，由于意外事故或操作失误，造成原油或油品从作业现场或储器里外泄，溢油流向地面、水面、海滩或海面，同时由于油质成分的不同，形成薄厚不等的一片油膜，这一现象称为溢油。随着海上运输的发展，海上溢油事故也时有发生，海上溢油不仅给人类社会带来巨大的经济损失，还带来不可估量的环境和生态影响，对经济的可持续发展带来极大不利。由于海洋溢油发生具有突发性和不可预计性，尽管操作人员极其谨慎，也做出大量准备，但在溢油发生后，未能及时发现并采取措施，使得损失不可估计，所以如何在第一时间确定溢油的发生并且实施初步应急措施成为溢油事故中的重要工作。排除油轮在航行时产生溢油的无法预测性，在港口、海上钻井平台等具有固定位置地点进行实时的溢油监测，可以第一时间发现溢油的产生，并采取有效的应急实施方案，在最大程度上减少溢油对经济和生态环境的影响。针对溢油监测的必要性，多个国家都对此进行立法。例如中国《中华人民共和国海洋环境保护法》（2013年修订）中第二章第十四条有明确说明港口和码头应设置监测装置；而且根据中国交通部标准《港口码头溢油应急设备配备要求》（JTT451-2009）中第4.2中“码头同时装卸油品和其他货种时，按要求高的数量配备。同一码头有多个泊位时，除永久布放型围油栏和溢油监视报警装置外，其他设备可按要求高的数量配备”。这就要求油码头均需建立与港口业务规模相适应的港口溢油应急系统。通过建立有效的溢油监测设备以及应急反应计划，以便在溢油发生时能及早采取措施，降低损失，实现可持续发展。但是，目前的溢油监测及报警装置的时效性、准确性还有待提高，且如何进行溢油发生后的初步应急实施也还有待探讨进行。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可实现及时、准确的海域溢油监测和预警，装置可靠、功能全面，且可采取及时、有效的应急实施，能最大程度降低溢油带来的损失，生态环保的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置。本技术为解决上述技术问题所采取的方案为：基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，包括服务端，服务端通过通信单元连接于溢油监测单元和应急实施单元，溢油监测单元包括气体收集单元和气体分析单元，所述的气体分析单元包括：进气室，接收气体收集单元所收集的海面气体；色谱柱，分离海面气体中所含的各气体组分；检测器，定量检测各气体组分的含量；检测器上设有放空阀和信号通讯端，所述的信号通讯端将所述的含量传输至服务端。服务端用于数据处理、根据数据进行分析判断是否溢油以及输出报警、应对措施等指令，其分析操作准确性高，指令输出及时。通信单元用于建立服务端和溢油监测单元、应急实施单元之间的联系，实现各单元之间的远程通信，其通信能力强，范围广。气体收集单元用于采集海面气体，采集实时性高，受干扰小。气体分析单元基于气相色谱仪对海面气体组分进行分析，判断油气组分，监测海面是否出现溢油，气分析过程自动化程度高，分析结果准确可靠，并可及时将分析所得数据上传给服务端进行处理，其中进气室将样品气体输送至色谱柱、检测器进行色谱分析，本技术选择的色谱柱是在熔融石英上涂渍并键合二乙烯基苯/乙二醇二甲基丙烯酸脂的色谱柱，分析准确性高，将分析数据经过信号通讯端传输给服务端，建立一体化监测分析报警系统，其监测及时、有效。应急实施单元能够根据服务端判断后发出的应急实施指令进行及时的应急措施实施，为施救人员争取更多的时间，同时也尽可能降低溢油带来的损失。上述海域溢油预警装置对海面溢油情况可实现实时监测、及时反馈，其监测预警效果准确，应急实施有效、可靠，最大程度降低溢油带来的损失，且能通过气体收集单元的设置实现可调节范围的监测，使本装置具有更好的地域适应性和实用性，装置可靠性高，功能全面，对环境无污染、生态环保，具有较大的推广意义。为优化上述技术方案，所采取的措施还包括：进气室内部设有样气室，样气室进口通过气量调节阀连接有样气进口，样气室上端连接有压力表，样气室下端通过载气阀门连接有载气进口，样气室下端连接有缓存室，样气室出口通过检查阀门连接有样气出口，样气出口连接于色谱柱。上述进气室内部结构设置使得进气室可通过设定前端取样阶段的压力差，实现高度重复的自动进样，其进样控制稳定，实现了海面气体监测的及时性。缓存室的设置可避免在进气过程中由于阀门的开闭引起气流倒灌的现象，避免装置损坏，提高装置工作可靠性。作为优选，气体收集单元包括气体收集器、吸附过滤器和气泵，气体收集器内壁上端连接有吸气口，吸气口通过导气管连接于吸附过滤器的进气口，吸附过滤器的出气口通过导管连接气泵的进气口。气体收集器漂浮于海面之上，用于收集海面上部一定距离的气体样本。吸附过滤器用于净化海面气体中的杂质，提高气体分析单元的分析准确性，进而提升本装置的预警监测的准确性。气泵用于为气体流动提供动力，防止气流堵塞，保证本装置运行的流畅性。上述气体收集单元可将海面样品气体收集、净化后输送至气体分析单元，气体流动顺畅，样品气体品质高。作为优选，吸气口的长度L1与气体收集器的高度L2比为1:1.4~1.9，吸气口表面均布有进气孔。海面气体中所含组分复杂，各个组分气体在海面以上分层高度不同，吸气口的长度与气体收集器的高度设有的比例，有利于将所需组分气体均进行收集，其气体收集的全面性更高，气体分析结果更加准确。配合吸气口表面设有的进气孔，可将所需收集的气体全部吸入装置中，增加待检测气体流入量，且吸气口表面设有的进气孔使得海面上的气体分为多股气流流入吸气口，高度不同的进气孔所吸入的气流具有不同的动力势能，在吸气口内部混合时不同动力势能分子间的粘滞力增大，加速了多股气流混合，使得在导气管内部多股气流混合为一股气流，并同时进入吸附过滤器中进行吸附过滤，避免杂质滞留或逃逸，显著提升了气体中杂质吸附过滤效果，避免杂质对是否溢油结果判断的干扰，提高了溢油监测及报警的准确性。作为优选，气体收集器上部为圆台状，下部为圆筒状，气体收集器内腔上部与下部贯通，气体收集器顶部设有出气口，气体收集器底部连接有导轨，导轨通过滚轮连接有浮子。气体收集器下部为圆筒状，增加了气体收集横截面积，上部为圆台状，使收集的气体在气体收集器上部循环进入吸气口，避免气体滞留。气体收集器内腔上部与下部贯通，增加了装置内腔容积，使得装置能够更加准确地采集样品气体。浮子连接于气体收集器下端，使得气体收集器下端与海面隔开一定距离，避免海浪对气体收集器的直接影响，浮子通过滚轮与导轨连接，滚轮由服务端件控制其沿着导轨转动，使得浮子在提供自身浮力的同时，还可在滚轮的带动下进行旋转，旋转中的浮子对水体产生向下的作用力，水体的反作用力增加了装置整体的浮力，使得本装置可调节在海面以上的距离，提高装置使用灵活性和实用性，且旋转的浮子增加了浮子周围水体流速，可使浮子周围形成环流圈，避免海浪对装置工作的影响，减少装置在海域中的水平位移，提升装置监测的全面性和有效性。作为优选，浮子包括椭球形壳体，壳体内部由密封板分为上腔室和下腔室，上腔室内部设有散油剂或凝固剂中的一种，上腔室内壁环布有喷水柱，喷水柱设置为倾斜向上25~47°。浮子下腔室为整体装置提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，包括服务端（100），服务端（100）通过通信单元（200）连接于溢油监测单元（300）和应急实施单元（400），溢油监测单元（300）包括气体收集单元（301）和气体分析单元（302），其特征在于：所述的气体分析单元（302）包括：进气室（6），接收气体收集单元（301）所收集的海面气体；色谱柱（7），分离所述的海面气体中所含的各气体组分；检测器（8），定量检测所述的各气体组分的含量；所述的检测器（8）上设有放空阀（10）和信号通讯端（9），所述的信号通讯端（9）将所述的含量传输至服务端（100）。

【技术特征摘要】
1.基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，包括服务端（100），服务端（100）通过通信单元（200）连接于溢油监测单元（300）和应急实施单元（400），溢油监测单元（300）包括气体收集单元（301）和气体分析单元（302），其特征在于：所述的气体分析单元（302）包括：进气室（6），接收气体收集单元（301）所收集的海面气体；色谱柱（7），分离所述的海面气体中所含的各气体组分；检测器（8），定量检测所述的各气体组分的含量；所述的检测器（8）上设有放空阀（10）和信号通讯端（9），所述的信号通讯端（9）将所述的含量传输至服务端（100）。2.根据权利要求1所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的进气室（6）内部设有样气室（604），所述的样气室（604）进口通过气量调节阀（602）连接有样气进口（601），所述的样气室（604）上端连接有压力表（603），所述的样气室（604）下端通过载气阀门（608）连接有载气进口（11），所述的样气室（604）下端还连接有缓存室（607），所述的样气室（604）出口通过检查阀门（605）连接有样气出口（606），所述的样气出口（606）连接于色谱柱（7）。3.根据权利要求1所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警装置，其特征在于：所述的气体收集单元（301）包括气体收集器（1）、吸附过滤器（3）和气泵（5），所述的气体收集器（1）内壁上端连接有吸气口（2），所述的吸气口（2）通过导气管（4）连接于吸附过滤器（3）的进气口，所述的吸附过滤器（3）的出气口通过导管连接气泵（5）的进气口。4.根据权利要求3所述的基于气相色谱仪的海域溢油预警...

【专利技术属性】
技术研发人员：竺柏康，张乐，李翠翠，文建军，王东光，张红玉，陈璇琳，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：新型
国别省市：浙江,33