[发明专利]一种基于喷射过程的液体静电安全测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于喷射过程的液体静电安全测试装置及方法，所述测试装置包括测试辅助平台、模拟系统、液体静电起电测量系统；所述模拟系统包括喷射口模拟装置以及密闭储罐内部喷溅模拟装置，所述液体静电起电测量系统包括安装在测试辅助平台上的用于测试循环回路液体电荷密度的油品电荷密度表、两端开口式法拉第筒网以及泄漏电流测试设备。本发明所用模拟测试装置具有结构简单，安装维护便捷，可远离易燃易爆场所安装，使用安全可靠，能实时监测油品静电电荷密度，研究油品储运过程中管道输运、储罐内液体喷溅及液体泄漏喷射时存在的静电放电风险。

技术领域

本发明属于油品静电起电模拟测试领域，特别涉及一种基于喷射过程的液体静电安全测试装置及方法。

背景技术

静电放电是造成易燃物料火灾、爆炸等重大事故的关键因素之一。在油库（罐车）装油/卸油、油品带压管道/容器泄漏喷出、消防泡沫喷出油面、蒸汽灭火系统高压蒸汽喷出等过程中，均可造成液体（油品、水、消防泡沫等）因流动、喷溅、雾化等带电，形成“电荷云（带电云）”，甚至发生静电放电引燃事故。另外，成品油装卸过程中油品从鹤管口高速喷出，油品静电在储罐内积聚过多且周围环境达到放电条件，就可能发生静电闪爆事故。

目前，关于液体喷出过程静电危险性研究较少。可燃液体在喷出过程中静电起电主要是剥离起电，起电可能与管道压力、出口形状及尺寸等有关，同时喷出起电还受混合相组分、工艺条件等多因素影响。开展可燃液体带压喷出过程中静电起电特性测试研究，可为危险场所静电安全管控及燃爆事故调查等提供基础数据支撑。因此，设计一种基于液体喷射（溅）过程的油品静电安全测试方法至关重要，但目前关于液体喷射（溅）过程的油品静电安全测试方法或装置尚无报到。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于喷射过程的液体静电安全测试装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，结构简单，维护方便，使用安全可靠，为油品静电安全研究提供了实验基础，具有良好的效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于喷射过程的液体静电安全测试装置，包括测试辅助平台、液体喷射模拟系统和液体静电起电测量系统；

所述测试辅助平台包括高压氮气瓶、减压阀、第一压力表、密闭储罐、防爆变频泵、过滤器、流量计和第二压力表，所述的高压氮气瓶、减压阀、第一压力表和密闭储罐通过气管依次连接，所述的密闭储罐、防爆变频泵、过滤器、流量计和第二压力表通过管道依次连接并构成液体流动循环回路，所述的高压氮气瓶和减压阀用于控制高压氮气输出压力，利用高压氮气调控测试辅助平台内循环回路液体输送压力；

所述液体喷射模拟系统包括喷射口模拟装置以及密闭储罐内部喷溅模拟装置，过滤器与流量计之间设有短接法兰，在短接法兰处，所述的喷射口模拟装置通过管道和阀门Ⅲ与测试辅助平台的管道连接；

所述液体静电起电测量系统包括安装在测试辅助平台上的用于测试循环回路液体电荷密度的油品电荷密度表、两端开口式法拉第筒网以及泄漏电流测试设备。

优选的是，所述密闭储罐的顶部设有进气口和出气口，进气口与第一压力表、减压阀和高压氮气瓶通过气管连接，出气口通过阀门Ⅳ与空气联通。

优选的是，所述过滤器用于过滤液体内部杂质并保证液体流动起电，同时模拟不同过滤器对液体静电特性的影响；所述流量计用于显示循环回路液体流量。

优选的是，所述喷射口模拟装置采用开设喷射口的法兰。

优选的是，所述油品电荷密度表安装在密闭储罐进油口前端管道上，用于测试进入密闭储罐流动液体电荷密度，所述法拉第筒网通过支架安装在喷射口后端，法拉第筒网包括内网和外网，外网通过绝缘绳固定在支架上，液体喷射时液体从内网中心穿过法拉第筒网，所述泄漏电流测试设备用于测试泄漏电流。