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一种模拟油气管道内流体流动的仿真实验装置

文献发布时间:2023-06-19 19:33:46


一种模拟油气管道内流体流动的仿真实验装置

技术领域

本发明主要涉及油气安全技术领域,具体是一种模拟油气管道内流体流动的仿真实验装置。

背景技术

由于油气管道的自然腐蚀、老化、自然灾害、管道连接不紧密和人为破坏等原因,管道泄漏事故时有发生,若传送的是有毒有害、易燃易爆的物质,容易造成了人员中毒、发生爆炸或者火灾事故。

为了保证管道运输的安全性和稳定性,需要对管道容易出现故障和损坏的地方采取措施进行保护,但是管道所处的环境和材质、形状都有很大的不同,很难提前预知哪里会出现问题,导致保护措施的保护周期短,可靠性和针对性差。

在对相关主题的检索中,专利CN201620556167.0公开了一种油气长输管道完整性检测模拟系统,包括四段管道缺陷检测段,分别为涂层破损检测段(1)、涂层剥离检测段(2)、阀门泄漏检测段(3)、气孔泄漏检测段(4),四段所述管道缺陷检测段的输入口均与输入管道(5)相通,四段所述管道缺陷检测段的输出口均与输出管道(6)相通。该装置结构简单,控制方便可靠,安全性能高,便于人们了解学习管道泄漏监测与检测流程,同时有利于工厂培训专业管道检测人员以及学校对学生进行教学,为真实管道泄漏的监测及检测提供了基础,提高了真实管道保护的可靠性,同时还降低了真实管道维护的成本。

但是,上述装置在使用时,只是管道进行检测,灵活性差,缺乏真实模拟环境,模拟数据的准确度较低。

发明内容

为解决现有技术的不足,本发明提供了一种模拟油气管道内流体流动的仿真实验装置,它能够提高装置使用的灵活性,扩大适用范围,增加流体流动模拟的真实性。

本发明为实现上述目的,通过以下技术方案实现:

一种模拟油气管道内流体流动的仿真实验装置,包括原料箱,所述原料箱一侧设有工作泵,所述工作泵上设有输入管和输出管,所述输入管与工作泵的输入端口、原料箱的输出端口相连接,所述输出管与工作泵的输出端口相连接;所述输出管远离工作泵一端设有检测管道,所述检测管道为多个,多个所述检测管道之间可拆卸固定连接,多个所述检测管道连接后其端部与输出管相连接,所述检测管道另一端设有伸缩软管,所述伸缩软管远离检测管道一端与原料箱的输入端口相连接;所述原料箱一侧设有壳体,所述壳体内设有电机,所述电机上设有转动杆,所述壳体上设有通孔,所述转动杆顶端穿过通孔位于壳体外部,所述转动杆顶端设有转动盘,所述转动盘与转动杆之间偏心固定连接,所述转动盘上设有存放器,所述存放器内设有模拟存储材料;所述原料箱、工作泵、检测管道上均设有支撑架,所述原料箱、工作泵、检测管道均与支撑架之间可拆卸固定连接;所述支撑架底部与壳体底部平齐。

所述工作泵为油泵或气泵。

所述检测管道上设有控制阀门。

所述电机的输出轴上设有传动轴,所述传动轴上设有第一锥齿轮,所述第一锥齿轮上设有第二锥齿轮,所述转动杆位于第二锥齿轮的中心孔内。

所述输出管与检测管道、伸缩软管与原料箱的输入端口之间均设有变径接头。

所述原料箱的输入端口和输出端口均位于原料箱侧面底部。

所述支撑架为伸缩架。

对比现有技术,本发明的有益效果是:

本装置通过设有原料箱和工作泵,并设有多个可拆卸检测管道,能够检测多种类型,特别是不同弯角的管道,适用范围广,并且加上伸缩软管的调节,使得装置整体在一个较小范围内,即可实现流体模拟测试的可循环性,灵活性高,转动盘和存放器的设置,便于放置油气管道所处环境的材质,如砂石层、储油层、土壤层等,增加流体流动模拟的真实性,从而在整体上增强了仿真实验装置的使用工作效率。

附图说明

附图1是本发明主视图结构示意图;

附图2是附图1去掉模拟存储材料结构示意图;

附图3是检测管道俯视图结构示意图之一;

附图4是检测管道俯视图结构示意图之二;

附图5是壳体内部结构示意图。

附图中所示标号:1、原料箱;2、工作泵;3、输入管;4、输出管;5、检测管道;6、伸缩软管;7、壳体;8、电机;9、转动杆;10、通孔;11、转动盘;12、存放器;13、模拟存储材料;14、支撑架;15、控制阀门;16、传动轴;17、第一锥齿轮;18、第二锥齿轮;19、变径接头。

具体实施方式

结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段,电路连接所采用的元件均为现有技术中的常规型号。

同时,为了清楚地表达各构件之间的连接关系和工作原理,突出重点,说明书附图采用简图的方式进行了整理绘制,一个简图可对应多种材质和外部实际结构造型。

一种模拟油气管道内流体流动的仿真实验装置,其主体结构包括原料箱1,所述原料箱1一侧设有工作泵2,所述工作泵2上设有输入管3和输出管4,所述输入管3与工作泵2的输入端口、原料箱1的输出端口相连接,所述输出管4与工作泵2的输出端口相连接;如附图所示,输入管和输出管连接在工作泵的输入端口和输出端口,为原料箱内原料流通的必要部件,连接时需保证与原料箱和工作泵之间保持有效密封。

所述输出管4远离工作泵2一端设有检测管道5,所述检测管道5为多个,多个所述检测管道5之间可拆卸固定连接,如附图3和附图4所示,检测管道可以是一体成型的传输管道,也可以是采用法兰连接的多个管道,其材质和连接方式与实际使用相同,等比例进行缩小,便于进行实验模拟,找出缺陷所在,从而有针对性的进行防泄漏等保护措施。所述检测管道5连接后其端部与输出管4相连接,所述检测管道5另一端设有伸缩软管6,如附图所示,伸缩软管起到调节作用,无论待检测管道弯角多大,偏离原料箱多远,通过伸缩软管的调节,都可以在原料箱和工作泵保持不动的基础上,使得装置形成闭环,让流体形成循环进行流动,所述伸缩软管6远离检测管道5一端与原料箱1的输入端口相连接;所述原料箱1一侧设有壳体7,所述壳体7内设有电机8,所述电机8上设有转动杆9,所述壳体7上设有通孔10,所述转动杆9顶端穿过通孔10位于壳体7外部,所述转动杆9顶端设有转动盘11,所述转动盘11与转动杆9之间偏心固定连接,如附图5所示,转动盘与转动杆之间偏心连接,能够灵活将转动盘转出检测管道范围,便于在存放器内放置和更换不同的模拟存储材料。所述转动盘11上设有存放器12,所述存放器12内设有模拟存储材料13;如附图1和附图5所示,模拟存储材料可以为砂石层、岩石层、土壤层等,主要放置在检测管道弯折位置处,一般运输管道在弯折方向变动处出现问题的概率比较大,放置在这个位置,也能够覆盖住两侧直管处,有效提高检测效率。

所述原料箱1、工作泵2、检测管道5上均设有支撑架14,所述原料箱1、工作泵2、检测管道5均与支撑架14之间可拆卸固定连接;所述支撑架14底部与壳体7底部平齐。支撑架可拆卸,进一步提高了装置使用的灵活性,便于装置拆卸移动位置,提高实验的便捷性。本装置通过设有原料箱和工作泵,并设有多个可拆卸检测管道,能够检测多种类型,特别是不同弯角的管道,适用范围广,并且加上伸缩软管的调节,使得装置整体在一个较小范围内,即可实现流体模拟测试的可循环性,灵活性高,转动盘和存放器的设置,便于放置油气管道所处环境的材质,如砂石层、储油层、土壤层等,增加流体流动模拟的真实性,从而在整体上增强了仿真实验装置的使用和工作效率。

作为优化,所述工作泵2为油泵或气泵。用于带动天然气或者油料循环,为动力件,根据检测流体类型的不同,选择适当的工作泵。

进一步地,所述检测管道5上设有控制阀门15。控制阀门用于控制原料箱内的气体或油液流动速度,进一步提高了模拟仿真的真实性。

进一步地,所述电机8的输出轴上设有传动轴16,所述传动轴16上设有第一锥齿轮17,所述第一锥齿轮17上设有第二锥齿轮18,所述转动杆9位于第二锥齿轮18的中心孔内。通过锥齿轮传动结构,可以改变电机的位置,减少壳体纵向的空间占用,进一步优化了本装置。

作为有优化,所述输出管4与检测管道5、伸缩软管6与原料箱1的输入端口之间均设有变径接头19,使得不同直径的检测管道均能够有效与输出管道、原料箱配合连接,进一步增加了适用检测管道的范围。

作为优化,所述原料箱1的输入端口和输出端口均位于原料箱1侧面底部,在进行油液实验时,能够确保足够的原料进行循环,进一步优化了装置的使用。

作为优化,所述支撑架14为伸缩架,支撑架为伸缩结构,能够调整原料箱、检测管道和工作泵的高度,便于根据实际情况调节检测管道的高度,进行相应操作,进一步优化了装置的使用。

使用方法:

本装置在使用是,如附图1所示进行组装,组装之前,根据要检测的指标,在检测管道上设有压力传感器、流量传感器、检测仪等检测部件,进行缺陷测试,安装好测试部件和模拟储存材料后,启动工作泵,检测部件工作,检测完成以后,更换管道、检测部件和模拟储存材料,重复进行检测。

技术分类

06120115953077