[发明专利]埋地油水管道泄漏扩散实验装置及其工作方法

说明书

技术领域：

本发明涉及埋地管道实验装置及工作方法，具体涉及埋地油水管道泄漏扩散实验装置及其工作方法。

背景技术：

随着我国经济和社会的快速发展，对能源的需求亦在不断的加大。石油作为主要的能源之一，其开采、运输和储存早已成为能源利用中的重中之重。其中管道运输作为运输手段中长期、稳定、高效的运输方式，被越来越多的采用。大量建设输油管道除了增加经济效益外，也带来了相应的危害。近年来管道腐蚀、破裂的现象不断发生，输油管道的泄漏为安全输油带来了安全隐患，影响了正常输送，造成了大量经济损失，与此同时，由于石油污染物存在三致（致癌、致畸和致基因突变），其泄漏对当地的土壤、生态环境和地下水源易造成灾难性的破坏。实际在输油管道中输送的介质多为油水混合物，因此，针对油水两相埋地管道泄漏状况的研究，以及泄漏油水混合物在多孔介质中迁移情况的研究十分必要。

现有的管道泄漏扩散实验装置，如专利号为CN201310100442.9，没有考虑实际输油过程中多为油水两相混合，且无法对不同温度条件下的泄漏混合物进行实验研究。再如专利号为CN201020580743.8，无法测量泄漏至多孔介质中的油水两相混合物在迁移过程中多孔介质湿度的变化，且对于对于进入泄漏管路之前的多相流体没有充分均匀的混合，该装置仅能测量油水泄漏于多孔介质表面的温度场，为了解决上述技术问题，特提出一种新的技术方案。

发明内容：

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种埋地油水管道泄漏扩散实验装置及其工作方法，它使用方便、操作简单、易于大规模推广应用。

本发明采用的技术方案为：一种埋地油水管道泄漏扩散实验装置及其工作方法，包括实验循环管路、泄漏管路及数据采集与记录系统，所述实验循环管路包括储水箱、加热管、搅拌器、循环水泵、水流量传感器、第一阀门、储油箱、循环油泵、油流量传感器、第二阀门、油水混合器、含水率分析仪、第三阀门、油水均匀混合段、第一压力表、泄漏管路、泄漏点、温度传感器、湿度传感器、实验箱体、第二压力表、第四阀门、油水重力分离器、第五阀门、第六阀门；储水箱内有加热管和搅拌器，储水箱的第一端与循环水泵的第一端连接，循环水泵的第二端与水流量传感器的第一端连接，水流量传感器的第二端与第一阀门的第一端连接，第一阀门的第二端接入油水混合器的第一端；所述的储油箱的第一端与循环油泵的第一端连接，循环油泵的第二端与油流量传感器的第一端连接，油流量传感器的第二端与第二阀门的第一端连接，第二阀门的第二端接入油水混合器的第二端；油水混合器的第三端通过管路与含水分析仪的第一端连接，含水分析仪的第二端与第三阀门的第一端连接，第三阀门的第二端与油水均匀混合段的第一端连接，油水均匀混合段的第二端与第一压力表的第一端连接，第一压力表的第二端与泄漏管路的第一端相连，泄漏管路中间设有泄漏口，泄漏管路的第二端与第二压力表的第一端连接，第二压力表的第二端与第四阀门的第一端连接，第四阀门的第二端与油水重力分离器的第一端连接，油水分离器将多相流体分离为水相和油相，其中水相流体接入第五阀门的第一端，第五阀门的第二端与储水箱的第二端连接，油相流体接入第六阀门的第一端，第六阀门的第二端与储油箱的第二端相连；所述泄漏管路包括泄漏口、温度传感器、湿度传感器及实验箱体，温度传感器与实验箱体的侧边距离为17.5cm，距底边15cm各温度传感器之间相距15cm，共布置48个温度传感器；湿度传感器距离实验箱体底边15cm，侧边40cm，湿度传感器垂直每隔20cm布置一个，共布置3个，所述数据采集与记录系统包括水流量传感器、油流量传感器、含水分析仪、第一压力表、温度传感器、湿度传感器及第二压力表，所采集的数据通过信号传输线连接至数据采集记录仪自动记录，数据采集记录仪与计算机连接。

所述油水均匀混合段长为140cm，内径5cm，由不锈钢管制成，中间有6片厚度为3mm交错排列的半圆形不锈钢片作为挡流板，每片之间间隔20cm，材质为USU430。

所述的水流量传感器采用电磁流量计，油流量传感器采用涡轮式流量计，含水率分析仪为KQSY-FGH射线型含水分析仪，数据采集记录仪为安捷伦34972ALXI数据采集记录仪。

a.利用储水箱中的加热管及搅拌器使储水箱中的水均匀加热到所需温度。

b .利用循环水泵和循环油泵产生的动力，将油水分别送入油水混合器进行混合。

c.利用油水均匀混合段使进入泄漏管路的油水充分均匀混合。