一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于液体静电风险评价技术领域，具体涉及一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置及方法。所述装置包括：法拉第筒、数字电荷量表、石英管、天平、投料设备、数据处理模块；所述法拉第筒用于盛放试验油品及试验用杂质；所述数字电荷量表用于测量获得所述法拉第筒中所述试验用杂质沉降过程中的起电量；所述石英管设置在所述法拉第筒的上部；所述天平用于实时测量所述法拉第筒中所述试验用杂质的质量；所述数据处理模块根据所述数字电荷量表及所述天平传输的数据，计算所述试验用杂质在沉降过程中的荷质比。本发明专利技术所述方法根据杂质在油中起电的荷质比，必要时结合杂质的运动形态，得出油中杂质沉降过程静电起电特性结论。得出油中杂质沉降过程静电起电特性结论。得出油中杂质沉降过程静电起电特性结论。

【技术实现步骤摘要】
一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置及方法


[0001]本专利技术属于液体静电风险评价
，具体涉及一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置及方法。

技术介绍

[0002]当油罐底部沉积的水杂及铁锈被搅动时，油中会出现不相溶的二相介质，随着搅动的结束，杂质将慢慢的沉降，因介质与油品的介电常数差异较大，在油中将会有静电的产生，存在油面静电放电的可能。
[0003]有些学者对比了灌装后储罐内油面电位衰减测试数据与理论数据，发现结果差距较大，证实了沉降静电的存在。国内孙可平等理论推导了沉降静电的结果，没有试验的验证。法国普瓦提埃大学的T.Pailla等在综述文章“Electrical charges and liquids motion”中提出可以通过电压测量的方式来评估沉降静电的大小，但该方法对静电电压计有着非常高的要求，操作也比较复杂。专利CN201510081789.2，是为了研究积水对管道的腐蚀，静电方面虽然设置了静电导除的功能，但不涉及静电测量问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置及方法，通过在法拉第筒装置中对油中杂质沉降过程中的静电起电量进行测量，同时可实现杂质的质量测量，以此来评估油中杂质沉降过程静电起电特性。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置，所述装置包括：法拉第筒、数字电荷量表、石英管、天平、数据处理模块；
[0007]所述法拉第筒用于盛放试验油品及试验用杂质；
[0008]所述数字电荷量表与所述法拉第筒连接，用于测量获得所述法拉第筒中所述试验用杂质沉降过程的起电量；
[0009]所述石英管设置在所述法拉第筒的上部，所述石英管的底部与所述法拉第筒顶部经密封处理后连接在一起；
[0010]所述天平设置在所述法拉第筒的底部，用于实时测量所述法拉第筒中所述试验用杂质的质量；
[0011]所述数据处理模块和所述数字电荷量表、所述天平数据连接，所述数据处理模块根据所述数字电荷量表及所述天平传输的数据，计算所述试验用杂质在沉降过程中的荷质比。
[0012]进一步地，所述装置还包括视频采集设备；
[0013]所述石英管为透明石英管，所述视频采集设备设置于所述石英管外部，所述视频采集设备用于采集所述试验用杂质在试验油品中的运动状态及运动时间。
[0014]进一步地，所述石英管的内径与所述法拉第筒的内径相同；
[0015]所述石英管上设置刻度；所述刻度用于标记油面的高度，以及通过所述刻度获得试验用杂质在试验油品中的初始沉降高度。
[0016]进一步地，所述装置还包括托盘；所述托盘用于盛放沉降后的试验用杂质；所述托盘设置于所述法拉第筒内的底部。
[0017]进一步地，所述装置还包括投料设备，所述投料设备用于实现所述试验用杂质的投放；
[0018]所述投料设备在投放液体类杂质时，具有控制液滴大小的功能，以实现开展重复性试验；在投放液体类杂质前，通过显色剂使所述液体类杂质具备与试验油品不一样的颜色。
[0019]一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的方法，所述方法采用所述装置对试验油品中杂质沉降过程静电起电特性进行评估，包括以下步骤：
[0020]步骤1：在法拉第筒及石英管组成的筒状体内盛装试验油品；
[0021]步骤2：将数字电荷量表与所述法拉第筒连接；
[0022]步骤3：安装视频采集设备以采集试验用杂质在油中的运动轨迹；
[0023]步骤4：安装天平以测量试验油品中试验用杂质的质量；
[0024]步骤5：使用投料设备将试验用杂质从油面投入试验油品中；
[0025]步骤6：试验用杂质落到托盘上后，记录数字电荷量表的数值，记录天平的数值，并将所述数字电荷量表和所述天平的测量数据传输至数据处理模块；
[0026]步骤7：数据处理模块根据所述数字电荷量表及所述天平传输的数据，计算所述试验用杂质在沉降过程中的荷质比；
[0027]步骤8：通过托盘将试验用杂质取出，重复开展试验；
[0028]步骤9：根据试验用杂质在试验油品中沉降过程起电的荷质比，结合视频采集设备采集的试验用杂质在油中的运动轨迹，得出试验油品中试验用杂质沉降过程静电起电特性结论。
[0029]静电起电跟杂质的运动形态有很大关系，譬如片状物在油中很可能左右摇摆慢慢沉降，此时就需要用视频采集装置来记录轨迹。
[0030]进一步地，步骤1中，试验油品的液面高度超过所述法拉第筒最顶部的高度。
[0031]进一步地，步骤3中，所述视频采集设备实现记录试验用杂质在试验油品中的运动时间。
[0032]进一步地，步骤5中，投料设备在投放液体类杂质前，通过显色剂使所述液体类杂质具备与试验油品不一样的颜色；
[0033]投料设备在投放液体类杂质时，具有控制液滴大小的功能，以实现开展重复性试验。
[0034]进一步地，步骤9中，根据以下公式计算所述试验用杂质在沉降过程中的荷质比；
[0035][0036]其中，k
‑
试验用杂质在沉降过程中的荷质比，单位C/kg；
[0037]Q
‑
试验用杂质沉降过程中的起电量，单位C；
[0038]m
‑
试验用杂质的质量，单位kg。
[0039]本专利技术的有益技术效果：
[0040]本专利技术提供的评价油中杂质沉降过程静电起电特性的方法，能够根据杂质在油中起电的荷质比，必要时结合杂质的运动形态(同一种杂质，譬如玻璃钢杂质，相同体积但不同形状，球状直接沉底，片状会左右摇摆着沉底，此时片状物的起电量大，跟它的运动时间有一定关系，甚至同一片状物多次沉降到底的时间都是随机的，此时就需要结合运动轨迹做分析)，得出油中杂质沉降过程静电起电特性结论。
[0041]本专利技术提供的评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置能够用于油中杂质沉积过程静电风险的评价，从而起到预警效果，防止静电燃爆事故的发生。
附图说明
[0042]图1是本专利技术实施例中评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置的示意图；
[0043]附图标记为：1
‑
法拉第筒，2
‑
数字电荷量，3
‑
石英管，4
‑
托盘，5
‑
天平，6
‑
视频采集设备，7
‑
投料设备，8
‑
数据处理模块。
具体实施方式
[0044]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0045]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置，其特征在于，所述装置包括：法拉第筒(1)、数字电荷量表(2)、石英管(3)、天平(5)、数据处理模块(8)；所述法拉第筒(1)用于盛放试验油品及试验用杂质；所述数字电荷量表(2)与所述法拉第筒(1)连接，用于测量获得所述法拉第筒(1)中所述试验用杂质沉降过程的起电量；所述石英管(3)设置在所述法拉第筒(1)的上部，所述石英管(3)的底部与所述法拉第筒(1)顶部经密封处理后连接在一起；所述天平(5)设置在所述法拉第筒(1)的底部，用于实时测量所述法拉第筒(1)中所述试验用杂质的质量；所述数据处理模块(8)和所述数字电荷量表(2)、所述天平(5)数据连接，所述数据处理模块(8)根据所述数字电荷量表(2)及所述天平(5)传输的数据，计算所述试验用杂质在沉降过程中的荷质比。2.根据权利要求1所述一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置，其特征在于，所述装置还包括视频采集设备(6)；所述石英管(3)为透明石英管，所述视频采集设备(6)设置于所述石英管(3)外部，所述视频采集设备(6)用于采集所述试验用杂质在试验油品中的运动状态及运动时间，所述视频采集设备(6)和所述数据处理模块(8)数据连接。3.根据权利要求1所述一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置，其特征在于，所述石英管(3)的内径和所述法拉第筒(1)的内径相同；在所述石英管(3)上设置刻度；所述刻度用于标记试验油品的油面高度，通过所述刻度获得试验用杂质在试验油品中的初始沉降高度。4.根据权利要求1所述一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置，其特征在于，所述装置还包括托盘(4)；所述托盘(4)用于盛放沉降后的试验用杂质；所述托盘(4)设置于所述法拉第筒(1)内的底部。5.根据权利要求1所述一种评价油中杂质沉降过程静电起电特性的装置，其特征在于，所述装置还包括投料设备(7)，所述投料设备(7)用于实现所述试验用杂质的投放；所述投料设备(7)在投放液体类杂质时，具有控制液滴大小的功能，以实现开展重复性试验；在投放液体类杂质前，通过显色剂使所述液体类杂质具备与所述试验油品不一样的颜色。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李义鹏，孟鹤，兰琦，李亮亮，孙立富，宫宏，毕晓蕾，陶彬，刘全桢，
申请(专利权)人：中石化安全工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：