一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于石油工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置。該裝置包括壓力控制系統(tǒng)、混合注入系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和給排水系統(tǒng)；壓力控制系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和混合注入系統(tǒng)提供壓力，混合注入系統(tǒng)將甲烷氣體和原油按一定比例混合注入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供高壓、低溫的深水環(huán)境，給排水系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供低溫水源以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后污水排放。本實(shí)用新型可以模擬不同壓強(qiáng)、溫度、噴射速度等條件下的深水溢油實(shí)驗(yàn)，為深水溢油模型提供精準(zhǔn)的模型參數(shù)和有效數(shù)據(jù)，并可以確定深水溢油模型的準(zhǔn)確性及模擬深水環(huán)境下油氣行為歸宿；裝置操作簡(jiǎn)單，方法易于實(shí)施，可行性高；測(cè)量方法科學(xué)，能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度的參數(shù)測(cè)量。
【專利說(shuō)明】一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油工程領(lǐng)域，具體地，涉及一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著陸地石油資源的日益匱乏以及全球油氣需求的不斷攀升，人們對(duì)海洋油氣資源的勘探和開發(fā)越來(lái)越多，尤其加大了對(duì)深水油氣資源的開發(fā)力度。水下開采尤其是在深水條件下開采和管道輸送油氣資源已經(jīng)成為可能，但是在深水油氣開采過(guò)程中存在著很多重要的問(wèn)題和對(duì)環(huán)境的危害，其中最明顯也是最嚴(yán)重的就是深水區(qū)水下溢油事故。深水區(qū)水下溢油事故泄漏的污染物在海洋環(huán)境中的輸運(yùn)過(guò)程通常包括近區(qū)(水下)的浮射擴(kuò)散和遠(yuǎn)區(qū)(水下及海面)的輸移擴(kuò)散，一旦發(fā)生溢油事故，后果非常嚴(yán)重。
[0003]但是長(zhǎng)期以來(lái)，由于受深水環(huán)境等條件的限制，人們對(duì)水下特別是深水環(huán)境下溢油浮射擴(kuò)散的研究并不多，并且對(duì)深水環(huán)境下油氣行為歸宿的研究也不夠深入，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)能夠模擬深水區(qū)水下溢油的實(shí)驗(yàn)裝置。這些都對(duì)我們?nèi)媪私馍钏缬鸵约叭绾螒?yīng)對(duì)溢油事故造成了很大的困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為補(bǔ)充現(xiàn)有研究的不足，本實(shí)用新型提供一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，用于實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)對(duì)深海環(huán)境進(jìn)行仿真，模擬高壓低溫的深水條件，為深水溢油模型提供精準(zhǔn)的模型參數(shù)和有效數(shù)據(jù)，并可以確定深水溢油模型的準(zhǔn)確性及模擬深水環(huán)境下油氣行為歸宿。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，包括:壓力控制系統(tǒng)、混合注入系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和給排水系統(tǒng)；其中:壓力控制系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和混合注入系統(tǒng)提供壓力，混合注入系統(tǒng)將甲烷氣體和原油按一定比例混合注入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供高壓、低溫的深水環(huán)境，給排水系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供低溫水源以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后污水排放。
[0007]相對(duì)于現(xiàn)有研究，本實(shí)用新型的有益效果如下:(1)、本裝置可以模擬不同壓強(qiáng)、溫度、噴射速度等條件下的深水溢油實(shí)驗(yàn)；(2)、裝置操作簡(jiǎn)單，方法易于實(shí)施，可行性高；
(3)、測(cè)量方法科學(xué)，能夠?qū)崿F(xiàn)較高精度的參數(shù)測(cè)量。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為模擬深水區(qū)水下溢油的裝置示意圖；
[0009]圖中:11、第一氮?dú)鈿庠矗?2、第一氣體增壓泵；13、背壓罐入口旋擰閥；14、背壓罐；15、背壓罐測(cè)量壓力計(jì)；16、第二氮?dú)鈿庠?7、第二氣體增壓泵；18、中間容器入口旋擰閥；21、原油儲(chǔ)罐；22、手動(dòng)計(jì)量泵；23、原油注入旋擰閥；24、甲烷氣源；25、氣體計(jì)量泵；26、甲烷注入旋擰閥；27、中間容器下腔測(cè)量溫度計(jì)；28、中間容器；29、中間容器上腔測(cè)量壓力計(jì)；31、安全閥；32、深水環(huán)境模擬倉(cāng)；321、照明視窗；322、觀察視窗；323、溢油噴嘴；33、高壓氣動(dòng)球閥；34、高速攝像機(jī)；35、計(jì)算機(jī)；41、水池；42、冷水機(jī)組；43、循環(huán)泵；44、循環(huán)水測(cè)量溫度計(jì)；45、深水環(huán)境模擬倉(cāng)進(jìn)水旋擰閥；46、深水環(huán)境模擬倉(cāng)出水旋擰閥；47、排污閥；48、污水池；49、放空閥。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，包括:壓力控制系統(tǒng)、混合注入系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)I吳型系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)；其中:壓力控制系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)I吳型系統(tǒng)和混合注入系統(tǒng)提供壓力，混合注入系統(tǒng)將甲烷氣體和原油按一定比例混合注入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供高壓、低溫的深水環(huán)境，給排水系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供低溫水源以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后污水排放。
[0011]壓力控制系統(tǒng)，包括:第一氮?dú)鈿庠?1、第一氣體增壓泵12、背壓罐14、第二氮?dú)鈿庠?6、第二氣體增壓泵17，第一氮?dú)鈿庠?1、第一氣體增壓泵12、背壓罐14依次通過(guò)管線相連，第一氣體增壓泵12、背壓罐14相連的管線上設(shè)有背壓罐入口旋擰閥13 ；第一氮?dú)鈿庠?1提供增壓所需的氮?dú)?，第一氮?dú)鈿庠?1中的氮?dú)饬魅氲谝粴怏w增壓泵12，第一氣體增壓泵12提供實(shí)驗(yàn)所需的壓力，經(jīng)過(guò)第一氣體增壓泵12增壓的氮?dú)馔ㄟ^(guò)背壓罐入口旋擰閥13進(jìn)入背壓罐14，背壓罐14用于存儲(chǔ)高壓氮?dú)?；第二氮?dú)鈿庠?6、第二氣體增壓泵17通過(guò)管線相連；第二氮?dú)鈿庠?6提供增壓所需的氮?dú)猓诙獨(dú)鈿庠?6中的氮?dú)饬魅氲诙怏w增壓泵17，第二氣體增壓泵17提供實(shí)驗(yàn)所需的壓力。
[0012]混合注入系統(tǒng)，包括:原油儲(chǔ)罐21、手動(dòng)計(jì)量泵22、甲烷氣源24、氣體計(jì)量泵25、中間容器28 ；中間容器28為耐高溫、高壓的密閉容器，由金屬活塞分為上下兩腔，中間容器28的底部設(shè)有原油注入口、甲烷注入口、混合油氣噴出口，中間容器28的頂部設(shè)有高壓氮?dú)庾⑷肟冢虚g容器28置于恒溫箱281中；
[0013]原油儲(chǔ)罐21、手動(dòng)計(jì)量泵22通過(guò)管線相連，手動(dòng)計(jì)量泵22通過(guò)管線與中間容器28的原油注入口相連，手動(dòng)計(jì)量泵22與中間容器28的底部原油注入口相連的管線上設(shè)有原油注入旋擰閥23 ；原油儲(chǔ)罐21提供實(shí)驗(yàn)所需原油，原油儲(chǔ)罐21中的原油流入手動(dòng)計(jì)量泵22，手動(dòng)計(jì)量泵22對(duì)加入的原油進(jìn)行精確計(jì)量；甲烷氣源24、氣體計(jì)量泵25通過(guò)管線相連，氣體計(jì)量泵25通過(guò)管線與中間容器28的甲烷注入口相連，氣體計(jì)量泵25與中間容器28的底部甲烷注入口相連的管線上設(shè)有甲烷注入旋擰閥26 ；甲烷氣源24提供實(shí)驗(yàn)所需的甲烷氣體，甲烷氣源24中的甲烷氣體流入氣體計(jì)量泵25，氣體計(jì)量泵25對(duì)加入的甲烷氣體進(jìn)行精確計(jì)量；經(jīng)過(guò)手動(dòng)計(jì)量泵22計(jì)量后的原油通過(guò)原油注入旋擰閥23進(jìn)入中間容器28的下腔，經(jīng)過(guò)氣體計(jì)量泵22計(jì)量后的甲烷氣體通過(guò)甲烷注入旋擰閥26進(jìn)入中間容器28的下腔，在中間容器28的下腔內(nèi)原油和甲烷氣體充分混合；
[0014]第二增壓泵17通過(guò)管線與高壓氮?dú)庾⑷肟谙噙B，第二增壓泵17與高壓氮?dú)庾⑷肟谙噙B的管線依次設(shè)有中間容器入口旋擰閥18、中間容器上腔測(cè)量壓力計(jì)29，經(jīng)過(guò)第二氣體增壓泵17增壓的氮?dú)馔ㄟ^(guò)中間容器入口旋擰閥18進(jìn)入中間容器28的上腔，中間容器28的上腔用于存儲(chǔ)高壓氮?dú)?，中間容器上腔測(cè)量壓力計(jì)29測(cè)量中間容器28上腔的壓力。
[0015]實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，包括:安全閥31、深水環(huán)境模擬倉(cāng)32、高壓氣動(dòng)球閥33、高速攝像機(jī)34、計(jì)算機(jī)35 ；深水環(huán)境模擬倉(cāng)32為碳鋼鑄管內(nèi)襯不銹鋼管的復(fù)合管，深水環(huán)境模擬倉(cāng)32內(nèi)徑為300 ±5111111，高度為2200111111，上下兩端均采用法蘭密封，上法蘭上開有高壓氮?dú)庾⑷肟?、排污孔、出水孔，下法蘭上開有混合油氣注入孔、放空孔、進(jìn)水孔，在深水環(huán)境模擬倉(cāng)32圓周壁的豎直方向上分別開有兩列窗口:一列為兩個(gè)照明視窗321,—列為三個(gè)觀察視窗322，兩列窗口與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32的中心軸成90°夾角；照明視窗321供LED光源照明使用，觀察視窗322供高速攝像機(jī)34攝像使用，深水環(huán)境模擬倉(cāng)32底端安裝溢油噴嘴323，溢油噴嘴323與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32下法蘭上的混合油氣注入孔連接；
[0016]背壓罐14通過(guò)管線與安全閥31連接，安全閥31通過(guò)管線與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32頂端的高壓氮?dú)庾⑷肟紫噙B，背壓罐14與安全閥31相連的管線上設(shè)有背壓罐測(cè)量壓力計(jì)15，背壓罐測(cè)量壓力計(jì)15測(cè)量背壓罐14的壓力；
[0017]中間容器28底端的混合油氣噴出口通過(guò)管線與高壓氣動(dòng)球閥33連接，在中間容器28底端的混合油氣噴出口與高壓氣動(dòng)球閥33連接的管線上設(shè)有中間容器下腔測(cè)量溫度計(jì)17，中間容器下腔測(cè)量溫度計(jì)17測(cè)量中間容器28下腔的溫度，根據(jù)中間容器下腔測(cè)量溫度計(jì)17測(cè)量的溫度，調(diào)控恒溫箱281的溫度；高壓氣動(dòng)球閥33通過(guò)管線與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32底端的混合油氣注入口連接；安全閥31保證高壓實(shí)驗(yàn)安全，深水環(huán)境模擬倉(cāng)32模擬深水的高壓、低溫環(huán)境，高壓氣動(dòng)球閥33控制溢油的開關(guān)；高速攝像機(jī)34通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)35連接，高速攝像機(jī)34動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)水下溢油過(guò)程,計(jì)算機(jī)35用于存儲(chǔ)和處理高速攝像機(jī)34采集的圖像數(shù)據(jù)。
[0018]給排水系統(tǒng)，包括:水池41、冷水機(jī)組42、循環(huán)泵43、污水池48，水池41、冷水機(jī)組42、循環(huán)泵43依次通過(guò)管線連接，循環(huán)泵43通過(guò)管線與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32底端的進(jìn)水孔連接，循環(huán)泵43與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32底端的進(jìn)水孔相連的管線上依次設(shè)有循環(huán)水測(cè)量溫度計(jì)44、深水環(huán)境模擬倉(cāng)進(jìn)水旋擰閥45，循環(huán)水測(cè)量溫度計(jì)44測(cè)量循環(huán)水溫度，循環(huán)水測(cè)量溫度計(jì)44測(cè)量的溫度，調(diào)控冷水機(jī)組42制冷溫度，深水環(huán)境模擬倉(cāng)32頂端的出水孔通過(guò)管線與水池41相連，深水環(huán)境模擬倉(cāng)32與水池41相連的管線上設(shè)有深水環(huán)境模擬倉(cāng)出水旋擰閥46 ;水池41為提供實(shí)驗(yàn)所需的水源，水池41中的水流入冷水機(jī)組42，冷水機(jī)組42將水制冷到實(shí)驗(yàn)所需溫度，制冷后的水通過(guò)深水環(huán)境模擬倉(cāng)進(jìn)水旋擰閥45進(jìn)入深水環(huán)境模擬倉(cāng)32，然后通過(guò)深水環(huán)境模擬倉(cāng)出水旋擰閥46回流到水池41中繼續(xù)循環(huán)；
[0019]污水池48分別通過(guò)管線與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32頂端的排污孔、深水環(huán)境模擬倉(cāng)32底端的放空孔連接，在污水池48與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32頂端的排污孔連接的管線上設(shè)有排污閥47，在污水池48與深水環(huán)境模擬倉(cāng)32底端的放空孔連接的管線上設(shè)有放空閥49 ;污水池48存放實(shí)驗(yàn)的污水和污油，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，深水環(huán)境模擬倉(cāng)32中的污油通過(guò)頂端的排污閥47流入污水池48，污油排完后，深水環(huán)境模擬倉(cāng)32中的污水通過(guò)底端的放空閥49流入污水池48。
[0020]在密閉環(huán)路中，所有部件和管路均耐壓30MPa，溫度上限為500K，可實(shí)現(xiàn)模擬深水區(qū)水下溢油的實(shí)驗(yàn)。
[0021]模擬深水區(qū)水下溢油的方法，利用上述裝置，步驟如下:
[0022](I)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段
[0023]啟動(dòng)冷水機(jī)組42，關(guān)閉深水環(huán)境模擬倉(cāng)32周圍的安全閥31、排污閥47、高壓氣動(dòng)球閥33、放空閥49，打開深水環(huán)境模擬倉(cāng)進(jìn)水旋擰閥45和深水環(huán)境模擬倉(cāng)出水旋擰閥46，讓通過(guò)冷水機(jī)組42制冷后的冷水在深水環(huán)境模擬倉(cāng)32中循環(huán)流通，以便使深水環(huán)境模擬倉(cāng)32內(nèi)的溫度達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需溫度；
[0024]與此同時(shí)通過(guò)手動(dòng)計(jì)量泵22抽取試驗(yàn)工況所需體積的原油，然后壓入到中間容器28下腔中，同時(shí)操作氣體計(jì)量泵25抽取試驗(yàn)工況所需體積的甲烷氣體，然后壓入到中間容器28下腔，開啟恒溫箱設(shè)定到實(shí)驗(yàn)指定溫度，將中間容器28下腔的混合油氣加熱到實(shí)驗(yàn)指定溫度；
[0025]此時(shí)深水環(huán)境模擬倉(cāng)32內(nèi)冷卻循環(huán)水已經(jīng)達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需溫度，關(guān)閉深水環(huán)境模擬倉(cāng)進(jìn)水旋擰閥45和深水環(huán)境模擬倉(cāng)出水旋擰閥46 ;打開第一氣動(dòng)增壓泵12與背壓罐14之間的背壓罐入口旋擰閥13，啟動(dòng)第一氣動(dòng)增壓泵12開始工作，從背壓罐測(cè)量壓力計(jì)15讀出背壓罐14的壓力，待背壓罐14內(nèi)壓力達(dá)到試驗(yàn)工況所需壓力后，關(guān)閉背壓罐入口旋擰閥13，關(guān)閉第一氣動(dòng)增壓泵12，打開安全閥31 ;打開第二氣動(dòng)增壓泵17與中間容器28之間的中間容器入口旋擰閥18，啟動(dòng)第二氣體增壓泵17開始工作，從中間容器上腔測(cè)量壓力計(jì)29讀出中間容器28上腔的壓力，待中間容器28上腔壓力達(dá)到所需實(shí)驗(yàn)壓力后，關(guān)閉中間容器入口旋擰閥18第二氣體增壓泵17，關(guān)閉；打開LED光源，從照明視窗321向深水環(huán)境模擬倉(cāng)32中打光，啟動(dòng)高速攝像機(jī)34和計(jì)算機(jī)35，保證高速攝像機(jī)34對(duì)準(zhǔn)觀察視窗322 ;實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備結(jié)束；
[0026](2)、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行階段
[0027]當(dāng)中間容器下腔測(cè)量溫度計(jì)27測(cè)量的溫度到達(dá)實(shí)驗(yàn)制定溫度時(shí)，打開深水環(huán)境模擬倉(cāng)32底端的高壓氣動(dòng)球閥33，開始溢油實(shí)驗(yàn)，在溢油噴射的同時(shí)用高速攝像機(jī)34自動(dòng)抓拍油氣混合物在深水環(huán)境模擬倉(cāng)32內(nèi)的上升形態(tài)直至一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程結(jié)束，高速攝像機(jī)34抓拍的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線傳到計(jì)算機(jī)35進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0028](3)、實(shí)驗(yàn)排污階段
[0029]關(guān)閉深水環(huán)境模擬倉(cāng)32下端的高壓氣動(dòng)球閥33，打開深水環(huán)境模擬倉(cāng)32上端的排污閥47，先將深水環(huán)境模擬倉(cāng)32上端漂浮的污油經(jīng)排污閥47排出到污水池48，然后打開深水環(huán)境模擬倉(cāng)32下端的放空閥49將一次實(shí)驗(yàn)后深水環(huán)境模擬倉(cāng)32內(nèi)的污水放空至污水池48，實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
[0030]改變實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的溫度、壓力條件，循環(huán)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行階段和實(shí)驗(yàn)排污階段可得到不同溫度、壓力條件下深水溢油的規(guī)律。
[0031]通過(guò)處理計(jì)算機(jī)35中存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，可得到在不同溫度、壓力條件下油滴、氣泡粒徑的分布及上升速度，然后分析粒徑和上升速度的影響因素，并探討氣泡在高壓低溫環(huán)境條件下形成水合物的條件，分析水合物對(duì)油氣的羽流邊界和軌跡的影響，從而為溢油模型提供有效的參數(shù)數(shù)據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，包括:壓力控制系統(tǒng)、混合注入系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和給排水系統(tǒng)；其特征在于:壓力控制系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)和混合注入系統(tǒng)提供壓力，混合注入系統(tǒng)將甲烷氣體和原油按一定比例混合注入實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供高壓、低溫的深水環(huán)境，給排水系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)提供低溫水源以及實(shí)驗(yàn)結(jié)束后污水排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，其特征在于:壓力控制系統(tǒng)，包括:第一氮?dú)鈿庠?、第一氣體增壓泵、背壓罐、第二氮?dú)鈿庠?、第二氣體增壓泵，第一氮?dú)鈿庠?、第一氣體增壓泵、背壓罐依次通過(guò)管線相連，第一氣體增壓泵、背壓罐相連的管線上設(shè)有背壓罐入口旋擰閥；第二氮?dú)鈿庠?、第二氣體增壓泵通過(guò)管線相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，其特征在于:混合注入系統(tǒng)，包括:原油儲(chǔ)罐、手動(dòng)計(jì)量泵、甲烷氣源、氣體計(jì)量泵、中間容器；中間容器為耐高溫、高壓的密閉容器，由金屬活塞分為上下兩腔，中間容器的底部設(shè)有原油注入口、甲烷注入口、混合油氣噴出口，中間容器的頂部設(shè)有高壓氮?dú)庾⑷肟?，中間容器置于恒溫箱中；原油儲(chǔ)罐、手動(dòng)計(jì)量泵通過(guò)管線相連，手動(dòng)計(jì)量泵通過(guò)管線與中間容器的原油注入口相連，手動(dòng)計(jì)量泵與中間容器的底部原油注入口相連的管線上設(shè)有原油注入旋擰閥；甲烷氣源、氣體計(jì)量泵通過(guò)管線相連，氣體計(jì)量泵通過(guò)管線與中間容器的甲烷注入口相連，氣體計(jì)量泵與中間容器的底部甲烷注入口相連的管線上設(shè)有甲烷注入旋擰閥；第二增壓泵通過(guò)管線與高壓氮?dú)庾⑷肟谙噙B，第二增壓泵與高壓氮?dú)庾⑷肟谙噙B的管線依次設(shè)有中間容器入口旋擰閥、中間容器上腔測(cè)量壓力計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，其特征在于:實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖到y(tǒng)，包括:安全閥、深水環(huán)境模擬倉(cāng)、高壓氣動(dòng)球閥、高速攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)；深水環(huán)境模擬倉(cāng)為碳鋼鑄管內(nèi)襯不銹鋼管的復(fù)合管，上下兩端均采用法蘭密封，上法蘭上開有高壓氮?dú)庾⑷肟?、排污孔、出水孔，下法蘭上開有混合油氣注入孔、放空孔、進(jìn)水孔，在深水環(huán)境模擬倉(cāng)圓周壁的豎直方向上分別開有兩列窗口:一列為兩個(gè)照明視窗，一列為三個(gè)觀察視窗，兩列窗口與深水環(huán)境模擬倉(cāng)的中心軸成90°夾角，深水環(huán)境模擬倉(cāng)底端安裝溢油噴嘴，溢油噴嘴與深水環(huán)境模擬倉(cāng)下法蘭上的混合油氣注入孔連接；背壓罐通過(guò)管線與安全閥連接，安全閥通過(guò)管線與深水環(huán)境模擬倉(cāng)頂端的高壓氮?dú)庾⑷肟紫噙B，背壓罐與安全閥相連的管線上設(shè)有背壓罐測(cè)量壓力計(jì)；中間容器底端的混合油氣噴出口通過(guò)管線與高壓氣動(dòng)球閥連接，在中間容器底端的混合油氣噴出口與高壓氣動(dòng)球閥連接的管線上設(shè)有中間容器下腔測(cè)量溫度計(jì)；高壓氣動(dòng)球閥通過(guò)管線與深水環(huán)境模擬倉(cāng)底端的混合油氣注入口連接；高速攝像機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線與計(jì)算機(jī)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，其特征在于:給排水系統(tǒng)，包括:水池、冷水機(jī)組、循環(huán)泵、污水池，水池、冷水機(jī)組、循環(huán)泵依次通過(guò)管線連接，循環(huán)泵通過(guò)管線與深水環(huán)境模擬倉(cāng)底端的進(jìn)水孔連接，循環(huán)泵與深水環(huán)境模擬倉(cāng)底端的進(jìn)水孔相連的管線上依次設(shè)有循環(huán)水測(cè)量溫度計(jì)、深水環(huán)境模擬倉(cāng)進(jìn)水旋擰閥，深水環(huán)境模擬倉(cāng)頂端的出水孔通過(guò)管線與水池相連，深水環(huán)境模擬倉(cāng)與水池相連的管線上設(shè)有深水環(huán)境模擬倉(cāng)出水旋擰閥；污水池分別通過(guò)管線與深水環(huán)境模擬倉(cāng)頂端的排污孔、深水環(huán)境模擬倉(cāng)底端的放空孔連接，在污水池與深水環(huán)境模擬倉(cāng)頂端的排污孔連接的管線上設(shè)有排污閥，在污水池與深水環(huán)境模擬倉(cāng)底端的放空孔連接的管線上設(shè)有放空閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，其特征在于:在密閉環(huán)路中，所有部件和管路均耐壓30MPa，溫度上限為500K。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬深水區(qū)水下溢油的裝置，其特征在于:深水環(huán)境模擬倉(cāng)內(nèi)徑為300 ± 5mm,高度為2200mm。
【文檔編號(hào)】G09B25/00GK204204304SQ201420607561
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】李 昊, 安偉, 趙宇鵬, 孫寶江, 李建偉, 高永海, 徐渴望, 李慶建 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東), 中海石油環(huán)保服務(wù)（天津）有限公司