[发明专利]一种用于储罐失效模拟及状态监测的集成实验平台

说明书

本发明涉及储罐监测技术领域，尤其涉及一种用于储罐失效模拟及状态监测的集成实验平台，其包括储罐，储罐包括罐体、盖板和底板，而罐体则包括上罐壁、下罐壁以及中间挡板；油气泄漏监测系统；罐壁变形模拟及监测系统；底板腐蚀模拟及监测系统；储罐沉降模拟及监测系统。此外，上罐壁内设置有弧形分隔板，弧形分隔板、中间挡板与上罐壁共同形成环形的一次密封腔，弧形分隔板、中间挡板与盖板共同形成二次密封腔。本发明将多个监测系统集成在一个实验平台，这样对储罐的泄漏、变形、腐蚀以及沉降形成了全面且有效的监测。

技术领域

本发明涉及储罐监测技术领域，具体涉及一种用于储罐失效模拟及状态监测的集成实验平台。

背景技术

油气储罐是现代工业运行的“心脏”，主要用于存储、转输和供应原油或成品油。具有规模大、风险高等特点，一旦发生失效，将会导致油品泄漏、甚至着火爆炸事故，造成人员伤亡、财产损失、环境破坏，给社会带来极大的负面影响。通过对储罐失效事故调查发现，储罐的主要失效形式有储罐基础不均匀沉降、底板腐蚀、罐壁变形、一二次密封失效等。但对于上述失效过程及其动态响应规律尚不明晰，因此研究储罐动态失效特性，以及有效的监测技术，对保障储罐安全长周期运行具有重要的作用。

目前国内各研究机构针对上述失效问题开展了部分单项技术研究，也建立了各自技术的测试平台，但这些平台结构过于简化，距离真实储罐失效形式差别较大。另外，目前公开文献及专利中所搭建的各种储罐实验平台系统性和完整性不足，缺乏储罐多失效模式下的失效模拟和监测技术测试平台，难以系统研究储罐失效机理和相关监测技术。

因此，亟须设计一种能够准确模拟储罐典型失效模式，包括但不限于不均匀沉降、底板腐蚀、罐壁变形、一二次密封失效等在内的实验台，同时开发适用于储罐典型失效模式下的状态监测技术，形成整套完整的实验装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种用于储罐失效模拟及状态监测的集成实验平台，以解决现有对储罐不均匀沉降、底板腐蚀、罐壁变形、一二次密封失效的情况无法全面且有效进行联合监测与分析的问题。

(二)技术方案

为达上述目的，本发明的一种用于储罐失效模拟及状态监测的集成实验平台，包括：

储罐，所述储罐包括罐体、设于所述罐体的上方的盖板和可拆卸地设于所述罐体的下方的底板；所述罐体包括上罐壁、下罐壁以及分隔所述上罐壁与所述下罐壁的中间挡板；所述上罐壁内设置有弧形分隔板，所述弧形分隔板、所述中间挡板与所述上罐壁共同形成环形的一次密封腔，所述弧形分隔板、所述中间挡板与所述盖板共同形成二次密封腔；

油气泄漏监测系统，所述油气泄漏监测系统包括分别与所述一次密封腔连通的氮气进气管与丙烷气罐、用于对所述一次密封腔进行监测的第一油气浓度传感器以及用于对所述二次密封腔进行监测的第二油气浓度传感器；

罐壁变形模拟及监测系统，所述罐壁变形模拟及监测系统包括设于所述下罐壁的外表面上的光纤传感器以及两端均连接于所述下罐壁的内表面上的电动伸缩杆；

底板腐蚀模拟及监测系统，所述底板腐蚀模拟及监测系统包括设于所述下罐壁的外表面上的多个声发射传感器；

储罐沉降模拟及监测系统，所述储罐沉降模拟及监测系统包括设于底板的边缘上的多个沉降传感器、实验台底座以及设于所述实验台底座与所述底板之间的多个撑力杆。

优选地，所述盖板和所述底板均设置有法兰环，所述底板和所述盖板均通过所述法兰环与所述罐体连接；所述盖板上设有多个把手、贯穿所述盖板的第一气孔和第二气孔；所述底板上设有多个腐蚀坑。

优选地，所述丙烷气罐的输气管与所述氮气进气管汇合为主进气管，所述主进气管的末端穿过所述上罐壁与所述一次密封腔连通；所述输气管上设有第一气阀开关，所述氮气进气管上设有第二气阀开关。