[實用新型]創建具有恒壓邊界的液體介質運行工況的設備及測量系統

有效

• 申請號: 201420269534.X
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN203881369U
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發明（設計）人: 曹旦夫;王國濤;王福眾;張洪奎;姜和圣;李保國;盧平;吳杰;賈邦龍;李皓;倪廣地;祖海燕;趙亮;馬雨薇;曹明;李倩;蘇航;楊輝;莊君;王一然
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司管道儲運分公司;徐州金橋石化管道輸送技術有限公司
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

技術領域

本實用新型涉及用于管道輸送技術研究的設備和系統，更具體地涉及一種創建具有恒壓邊界的液體介質運行工況的設備及測量系統。

背景技術

我國原油大部分為高含蠟、高凝點、低溫下高粘度的“三高”原油。在高溫時，蠟以分子形態存在于液態原油；隨著溫度的降低，原油中的蠟晶逐漸析出，當析出的蠟晶達到一定濃度時，蠟晶之間形成空間網格結構，表現出復雜的非牛頓流體流變學特性。

目前含蠟原油大多采用加熱輸送的管輸工藝。雖然加熱輸送對高凝高粘原油是行之有效的措施，但相應的運行和投資費用也很高；同時，熱油管道在運行過程中難免會有計劃或者事故停輸。停輸后，管內原油不斷向外散熱，油溫降低，粘度增大，蠟晶不斷析出，含蠟原油內部形成了具有一定結構強度的膠凝結構。隨著停輸時間延長，膠凝結構強度不斷增大，管道整體失去流動性。這時，需要提供遠高于正常管輸壓力的啟動能量，管線才能啟動。若停輸時間過長，再啟動需要的壓力超過泵所能提供的揚程或管道承壓能力，則啟動失敗，發生凝管事故。

停輸再啟動的成功與否取決于停輸時間長短、停輸前后的油溫及土壤溫度場分布、原油的流變特性、再啟動壓力大小等，涉及復雜的水力和熱力問題，包括管內油品及管外介質的非穩態傳熱，以及非穩態的流動和傳熱耦合問題。必須綜合考慮這些因素，才能得到準確的結果。

基于以上原因，本領域技術人員不斷地進行原油的停輸再啟動試驗以獲取相關試驗數據以便在實際的原油輸送管道中保證停輸再啟動的成功進行。

目前國內外在原油輸送工藝上都采用配有電動執行結構的閥門，即采用電機驅動，開關動作完成都需要一定時間的閥門做調節。在短距離原油輸送工藝研究中，出泵后的原油會經較長的距離才能達到平穩運行的狀態。經過這段時間達到穩定期后，原油也已經進入到輸送過程的末段。對于原油輸送工藝的研究起不到作用。同時，對于輸送流程的切換以及管線泄漏后的控制，一般的電動閥門很長時間才能完全開啟或關閉，造成了浪費和事故發生的幾率。

實用新型內容

基于以上現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種能夠創建具有恒壓邊界的液體介質運行工況的設備并且能夠在液體介質處于壓力穩定的條件下進行測量的測量系統。

為了實現上述實用新型目的，本實用新型采用如下的技術方案：

一種創建具有恒壓邊界的液體介質運行工況的設備，所述設備包括：液體介質儲存容器，所述液體介質儲存容器用于存儲液體介質；流路，所述流路連接于所述液體介質儲存容器，用于供所述液體介質在其中流動；快開快關閥，所述快開快關閥設置于所述流路，用于控制所述液體介質的流動；以及泵，所述泵設置于所述流路，用于驅動所述液體介質的流動。這樣通過控制快開快關閥就能夠提供一種能夠創建具有恒壓邊界的液體介質運行工況的設備。

優選地，所述流路包括主干流路和與所述主干流路的至少一部分并聯的一條或多條旁通流路，在各所述旁通流路和所述主干流路的與所述旁通流路并聯的部分中分別設置有一個或多個所述快開快關閥。另外優選地，在所述旁通流路中還設置有除了所述快開快關閥以外的用于控制所述液體介質的流動的且與所述快開快關閥種類不同的一個或多個控制閥。這樣能夠保證在需要的情況下對液體介質的運行工況和輸送過程進行控制(即開閉)。優選地，所述預設的關閉條件可至少包括：1)所述液體介質完成所述輸送過程，需要切斷所述液體介質的輸送過程而正常關閉；2)所述液體介質在所述輸送過程中出現安全事故問題，需要緊急關閉；3)在完成針對所述液體介質在特定運行工況下的參數進行測量后，需要正常關閉。

另外優選地，一個或多個所述泵設置于所述主干流路和所述旁通流路中的至少所述主干流路。以驅動在設備中液體介質的正常流動。

更優選地，可以使得所述流路包括主干流路，在所述主干流路中順次串聯設置所述液體介質儲存容器、與所述快開快關閥種類不同的第一控制閥、所述泵、一個所述快開快關閥和與所述快開快關閥種類不同的第二控制閥，并且所述流路還包括與所述主干流路的設置有所述快開快關閥和所述第二控制閥的部分并聯的一條旁通流路，在所述旁通流路中串聯設置有一個所述快開快關閥和與所述快開快關閥種類不同的第三控制閥。