[发明专利]一种模拟水下管道溢油的试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种模拟水下管道溢油的试验装置及方法，属于水下管道安全技术领域，包括：试验水槽、荧光传感器、水听器、声波探测装置、温度传感器A、注油压力传感器、注油温度传感器、注油流量计、回油流量计、油管路脉动阻尼器、齿轮油泵、控制阀门和控制柜；控制柜分别与油喷嘴、荧光传感器、水听器、声波发射换能器、声波接收换能器、温度传感器A、注油压力传感器、注油温度传感器、注油流量计、回油流量计、油管路压力传感器、油管路脉动阻尼器、齿轮油泵、搅拌器、加热器和控制阀门电连接。该发明能够模拟多种变化的注油条件及水下管道溢油状况，并通过多个传感器对实验过程进行实时监控，较为真实地模拟出水下管道溢油的状况。

技术领域

本发明属于水下管道安全技术领域，尤其涉及一种模拟水下管道溢油的试验装置及方法。

背景技术

水下管道作为一种长期、稳定、高效的运输方式，广泛地应用于石油等能源的输送。但输油管道运行管龄长久会由于腐蚀、可能发生的一些人为破坏等因素的影响，导致管道破损、石油泄漏，这不仅造成了大量的资源浪费和经济损失，而且还会对海洋环境造成影响。就目前来说，人们对海底管道泄漏后的溢油的行为状态及其演变的规律了解不够充分，致使水下管道溢油泄漏检测技术和处置技术非常落后，难以起到溢油应急监测及应急处置的作用。为了充分了解水下管道溢油发生后溢油行为状态的变化规律，需要进行大量的试验模拟，模拟出的结果将会对水下管道溢油的探测和溢油处置方法的正确建立提供科学依据。为了能正确模拟水下管道溢油的实际状况，需要建立一种模拟水下管道溢油发生时的实验装置。而当前，尚没有专门用于进行水下管道溢油模拟试验研究的多功能专用装置。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种模拟水下管道溢油的试验装置及方法，该发明基于试验水槽，能够模拟多种变化的注油条件及水下管道溢油状况，并通过多个传感器进而对实验过程进行实时监控，能够较为真实地模拟出水下管道溢油的实际状况，为水下管道溢油的探测和处理提供宝贵的依据。

本发明所采用的具体技术方案为：

一种模拟水下管道溢油的试验装置，包括：

试验水槽(1)；所述试验水槽(1)的内腔底部设置有沉积物(9)；在所述沉积物(9)内埋有测试管道(3)；所述测试管道(3)的一端通过进油管路与油罐(20)连接，所述测试管道(3)的另一端通过回油管路与油罐(20)连接；在所述测试管道(3)的侧壁设置有油喷嘴(4)；油罐(20)内设置有搅拌器和加热器；

用于检测水中含油浓度的荧光传感器(5)；

用于采集溢油泄露口处声波信号的水听器(6)；

用于采集声信号的声波探测装置，该声波探测装置由声波发射换能器(8)和声波接收换能器(2)组成；

用于采集沉积物(9)温度信息的温度传感器A(7)；

用于采集油压信息的注油压力传感器(11)；

用于采集油温信息的注油温度传感器(12)；

用于采集油量信息的注油流量计(13)和回油流量计(18)；所述注油流量计(13)位于进油管路上，所述回油流量计(18)位于出油管路上；

用于采集测试管道(3)内压力信息的油管路压力传感器(15)；

安装于进油管路上的油管路脉动阻尼器(16)、齿轮油泵(17)和控制阀门；

以及控制柜(22)；其中：

所述控制柜(22)的I/O端口分别与油喷嘴(4)、荧光传感器(5)、水听器(6)、声波发射换能器(8)、声波接收换能器(2)、温度传感器A(7)、注油压力传感器(11)、注油温度传感器(12)、注油流量计(13)、回油流量计(18)、油管路压力传感器(15)油管路脉动阻尼器(16)、齿轮油泵(17)、搅拌器、加热器和控制阀门电连接。