Устройство для снятия электростатического заряда с нефтепровода



Устройство для снятия электростатического заряда с нефтепровода
Устройство для снятия электростатического заряда с нефтепровода
Устройство для снятия электростатического заряда с нефтепровода

 


Владельцы патента RU 2490834:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

Настоящее изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче и транспорту нефти. Поставленная задача - обеспечение меньших габаритных размеров устройства за счет упрощения его конструкции. Указанная задача решается тем, что в предлагаемом устройстве для нейтрализации электростатических зарядов, состоящем из корпуса, монтируемого на трубопроводе с помощью фланцевого соединения, в котором установлен разрядный электрод в виде металлических струн, согласно предлагаемому изобретению разрядный электрод расположен перпендикулярно движению потока водонефтяной смеси и выполнен в виде кольца с натянутыми в нем виде сетки медными струнами и штока, установленного таким образом, чтобы шток совпал с выемкой фланцев, причем шток изолирован втулкой из полиэтилена и соединен с дренажным медным кабелем и заземлителем. Технический результат: повышение производительности, снижение перераспределения электростатических зарядов между трубопроводом и нефтью. 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче и транспорту нефти.

Известно устройство для нейтрализации статического электричества, так высоковольтный нейтрализатор статического электричества предназначен для снижения уровня электростатических зарядов путем ионизации среды коронным разрядом, создаваемым электродами, находящимися под высоким напряжением. Устройство состоит из корпуса и электродов, от которых ионизированная среда потоком воздуха подается к поверхности заряженных объектов рабочей зоны [высоковольтный нейтрализатор статического электричества IZS31 Компания SMC Corporation, http://www.smc-pneumatik.ru].

Недостатком данного устройства являются большие энергетические затраты на ионизацию среды.

Известны нейтрализаторы зарядов статического электричества в жидкости, в нейтрализационной камере которых расположен стержневой разрядный электрод с иглами. Процесс нейтрализации происходит за счет ионизационных процессов, развивающихся вблизи разрядного электрода и игл при наличии значительной разности потенциалов между жидкостью, заполняющей камеру, и разрядным электродом [свидетельство на полезную модель РФ №54480 кл. H05F 3/04 (2006.01), B67D 5/04 (2006.01), опубл. 27.06.2006; патент РФ №1355100 кл. H05F 3/02, опубл. 10.07.1996].

Недостаток устройств в том, что разрядный электрод с иглами закреплен в индукционной камере лишь в одной точке, что может послужить причиной его быстрого выхода из строя при значительной скорости движения потока.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство, описанное в способе нейтрализации статического электричества в потоке вещества. В устройстве на основе трехфазного статора создают вращающееся магнитное поле и дополнительное стационарное электрическое поле между входным металлическим патрубком и разрядными металлическими струнами [Патент РФ №2351100 кл. H05F 3/02, опубл. 27.03.2009].

Недостатком указанного технического решения являются большие габаритные размеры, возможность монтирования только на входах в резервуары, энергетические затраты на создание дополнительного стационарного электрического поля.

Задачей изобретения является обеспечение меньших габаритных размеров устройства за счет упрощения его конструкции.

Указанная задача решается тем, что в предлагаемом устройстве для нейтрализации электростатических зарядов, состоящем из корпуса, монтируемого на трубопроводе с помощью фланцевого соединения, в котором установлен разрядный электрод в виде металлических струн, согласно предлагаемому изобретению разрядный электрод расположен перпендикулярно движению потока водонефтяной смеси и выполнен в виде кольца с натянутыми в нем виде сетки медными струнами и штока, установленного таким образом, чтобы шток совпал с выемкой фланцев, причем шток изолирован втулкой из полиэтилена и соединен с дренажным медным кабелем и заземлителем.

Сущность изобретения: монтаж на нефтепроводе с помощью оригинального фланцевого соединения устройства с разрядным электродом в виде сетки для снятия электростатического заряда с трубопровода и отведения его на заземлитель.

При движении водонефтяной смеси по стальным изолированным трубопроводам с внутренней футеровкой и без нее происходит перераспределение электростатических зарядов между трубопроводом и нефтью. При этом, как правило, отрицательные заряды накапливаются в воде, изменяя ее водородный показатель pH, окислительно-восстановительный потенциал Eh и поверхностное натяжение, а положительные сосредотачиваются в нефти за счет образования карбокатионов. Накопление положительных зарядов вызывает подкисление нефти, что может привести к дальнейшим проблемам при ее переработке.

Статические заряды образуются за счет изменения структуры двойного электрического слоя на поверхности диэлектрика, емкость зарядов напрямую зависит от обводненности нефти, скорости и режима движения жидкости и количества гидравлических сопротивлений. Величина заряда зависит от сопротивления растеканию тока с поверхности трубопровода - чем меньше сопротивление, тем больший заряд накапливается в нефтяной фазе и значительней разность значений Eh исходной воды и активированной.

Экспериментально установлено, что с применением предложенного устройства электростатические заряды отводятся из потока нефтепродукта на заземлитель. Таким образом, снижается электризация нефти, что предотвращает изменение свойств углеводородов и воды.

Таким образом, с помощью устройства происходит отведение электростатических зарядов из потока нефтепродукта, что предотвратит изменение свойств нефтяной и водной фаз, в частности подкисление нефти.

Предложенное устройство показано на фиг.1-3.

На фиг.1 представлен общий вид, где позициями обозначены: 1 - втулка полиэтиленовая, 2 - фланец приварной; 3 - резиновая прокладка; 4 - разрядный электрод; 5 - втулка изолирующая; 6 - втулка диэлектрическая; 7 - медный дренажный кабель.

На фиг.2: фланец приварной с выемкой для вывода штока кольца разрядного электрода на заземлитель.

На фиг.3: кольцо разрядного электрода, закрепляемое внутри трубы. Устройство монтируется на нефтесборных футерованных трубопроводах с помощью фланцевого соединения. При этом конструкция фланцевого соединения обеспечивает достаточную изоляцию между перекачиваемой средой и металлической стенкой трубопровода.

Полиэтиленовые втулки 1 вставляются внутрь стальной трубы с приваренными фланцами 2. На стыковой шов футеровки трубопровода с полиэтиленовыми втулками 1 предварительно наносится анаэробный клей. На фланцы одевается прокладка 3 из технической резины, затем между втулками устанавливается разрядный электрод 4, состоящий из кольца с медными струнами и штока, таким образом, чтобы шток совпал с выемкой фланцев. На шток разрядного электрода одевается изолирующая втулка 5 из полиэтилена, а в отверстия под болтовые соединения вставляются диэлектрические втулки 6. Изолированный медный дренажный кабель 7 соединяют со штоком разрядного электрода и выводят на заземлитель, установленный на определенную глубину в грунт.

Водонефтяная смесь, проходя через корпус устройства, контактирует с разрядным электродом 4. Электростатические заряды, наведенные в водонефтяной смеси, улавливаются медными струнами разрядного электрода 4, расположенными перпендикулярно движению потока, и через его шток выводятся по дренажному кабелю 7 на заземление, выполненное из алюминиево-магниевого сплава.

Устройство для нейтрализации электростатических зарядов, включающее корпус, монтируемый на трубопроводе с помощью фланцевого соединения, в котором установлен разрядный электрод в виде металлических струн, отличающееся тем, что разрядный электрод расположен перпендикулярно движению потока жидкости и выполнен в виде кольца с натянутыми в нем виде сетки медными струнами и штока, установленного таким образом, чтобы шток совпал с выемкой фланцев, причем шток изолирован втулкой из полиэтилена и соединен с медным дренажным кабелем и заземлителем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству металлизации подвижных элементов конструкции и предназначено для защиты электрических приборов и кабельных сетей машин от влияния зарядов статического электричества, скапливающихся на подвижных элементах конструкции.

Изобретение относится к средствам защиты объектов различного назначения при прямом или близком воздействии молниевых разрядов, электромагнитных импульсов (ЭМИ), коротких замыканий и коммутаций энергооборудования, в частности к средствам молниезащиты промышленных или жилых зданий и сооружений, а также искроопасных объектов энергетики, нефтегазовых, химических, оборонных и других отраслей народного хозяйства.

Изобретение относится к электротехнике, а также к области охраны труда и технике безопасности и может быть использовано для аккумуляции энергии электростатического поля или непосредственного питания потребителей электрического тока, обеспечивая при этом повышение электростатической безопасности.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для нейтрализации электростатических зарядов в потоке жидкости. .

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для защиты электрических приборов и кабельных сетей от влияния зарядов статического электричества, скапливающихся на подвижных элементах конструкции.

Изобретение относится к области экологически чистой возобновляемой электроэнергетики. .

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для отвода электростатических зарядов из потока нефти и других жидких углеводородов. .

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для нейтрализации электростатических зарядов в потоке жидкости. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике защиты животных от поражения электрическим током на фермах крупного рогатого скота. .
Изобретение относится к технике эксплуатации машин, в частности, для отвода на землю зарядов статического электричества с подвижных объектов, например транспортных средств.

Изобретение относится к технике защиты от ударов молнии. Технический результат - приближение искусственно созданных ячеек грозового облака к природным грозовым облакам и повышение точности создания условий возникновения молний. Создают поток заряженного аэрозоля, накапливают электрический заряд в заторможенном потоке в виде заряженного облака до величины, когда напряженность электрического поля в промежутке «облако-модель объекта» достаточна для формирования лидерного разряда, регистрируют количество разрядов, попадающее на объект и молниеприемник, и делают вывод о молниезащищенности объекта. При этом создают трехпольную ячейку грозового облака путем внедрения в него положительного, затем отрицательного и снова положительного заряда. Устройство содержит имитатор (1) местности, модель (2) объекта, модель (3) молниеприемника, имитатор грозовых облаков, выполненный в виде генератора (4) заряженной аэрозольной струи, который соединен с источником (5) знакопеременного питания, в котором имеется возможность регулирования амплитуды и длительности выходного тока, фотоаппарат (6), подсоединенный к компьютеру, или токовый шунт (7), через который модель (3) молниеприемника соединена с имитатором (1) местности. Отношение Т+/Т- длительностей положительной и отрицательной полярностей и отношение I+/I- амплитуд тока положительной и отрицательной полярностей источника (5) знакопеременного питания может изменяться от 0,1 до 2, сумма Т++Т- длительностей положительной и отрицательной полярностей может изменяться от 0,1 до 10 секунд, а пауза между сериями импульсов составляет не менее 1 секунды. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к безосновному проводящему поверхностному покрытию и способу изготовления такого покрытия. Безосновное проводящее поверхностное покрытие содержит центральный слой, состоящий из частиц, полученных измельчением листа. Указанные частицы представляют собой неспекшиеся частицы, внедренные в полимерную матрицу. Указанные частицы и/или указанная полимерная матрица содержат электропроводный материал. Способ изготовления безосновного проводящего поверхностного покрытия включает: a) обеспечение наличия частиц, полученных измельчением листа, b) обеспечение наличия порошка на основе полимера для полимерной матрицы, c) нанесение указанных частиц на движущийся ленточный носитель, d) нанесение на указанные частицы указанного порошка на основе полимера, e) термообработку и уплотнение в прессе указанных частиц и указанного порошка на основе полимера. Технический результат - получение безосновного поверхностного покрытия, обладающего антистатическими свойствами. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 табл., 10 ил., 19 пр.

Настоящее изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче и транспорту нефти. Поставленная задача - повышение надежности и производительности конструкции и эффективности удаления электростатических зарядов за счет изменения расположения разрядного электрода в нейтрализационной камере и увеличения площади его контакта с потоком жидкости. Указанная задача решается тем, что в предлагаемом устройстве для нейтрализации электростатического заряда на внутренней поверхности трубы, включающем разрядный электрод, устанавливаемый на трубопроводе с помощью фланцевого соединения, согласно предлагаемому изобретению внутренняя поверхность трубы футерована полиэтиленом, болтовые соединения фланцев изолированы полиэтиленовыми втулками, а разрядный электрод, выполненный в виде кольца с зубьями, установлен между фланцами и через дренажный кабель, закрепленный на кольце, соединен с заземлителем. Технический результат: уменьшение распределенного электростатического потенциала по внутренней поверхности нефтепровода после электроизолирующих фланцев, снижение коррозионного поражения металла труб после электроизолирующих фланцев. 2ил. Референт Головинова И.В.

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники и связано с практическим использованием микромощных возобновляемых источников энергии, в частности энергии электростатического заряда, возникающего на поверхности полимерных материалов, например специальной одежде и т.п. Технический результат: дистанционное измерение высоких напряжений, образующихся на поверхности полимерных и других материалов, накопивших электростатический заряд, и организация электропитания микромощной системы мониторинга мобильных объектов различных классов (например, человека) от энергии того же электростатического электричества. Устройство содержит источник статического электричества (1), на поверхности которого образуется высокое измеряемое напряжение, разрядный элемент (2), последовательно с которым включена первичная обмотка (3) согласующего трансформатора (4), имеющая первый (5) и второй (6) выводы, вторичная (7) обмотка согласующего трансформатора (4), имеющая первый (8) и второй (9) выводы, причем ее первый (8) вывод связан через выпрямительный элемент (10) с первыми выводами накопительного конденсатора (11) и цепи нагрузки (12), а второй вывод (9) вторичной (7) обмотки согласующего трансформатора (4) связан со вторыми выводами накопительного конденсатора (11) и цепи нагрузки (12). Источник статического электричества (1), на поверхности которого образуется высокое измеряемое напряжение, соединен с разрядным элементом (2) через высокоомный резистор (13), общий узел высокоомного резистора (13) и разрядного элемента (2) соединен с первым выводом дополнительного конденсатора (14), второй вывод которого связан со вторым (6) выводом первичной обмотки (3) согласующего трансформатора (4), в качестве цепи нагрузки (12) используется система мониторинга автономного объекта, включающего радиопередающее устройство (12), основной модулирующий вход (15) которого связан с первым (8) выводом вторичной (7) обмотки согласующего трансформатора (4), а радиоприемное устройство (16) содержит приемник радиосигналов (17), первый (18) выход которого связан со входом измерителя (19) интервалов времени между импульсами на вторичной (7) обмотке согласующего трансформатора (4), зависящих от величины высокого измеряемого напряжения статического электричества. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области жидкостных ракетных двигателей. В устройстве для защиты жидкостного ракетного двигателя от статического электричества, содержащем токопроводящие перемычки, закрепленные при помощи винтов и гаек одним концом к установочным элементам на корпусах пироклапанов, другим концом - к бобышкам на раме двигателя, пиропатроны, ввернутые в пироклапаны, бобышки заземления на раме, провода заземления, в котором согласно изобретению между резьбовой частью пиропатронов и ответной резьбой гнезда пироклапана, резьбой на корпусе пироклапана и резьбой тубуса пусковой ампулы газогенератора, а также в местах крепления перемычек и заземления нанесена токопроводящая эмаль, уменьшающая активное сопротивление электрической цепи и служащая одновременно средством контровки резьбовых соединений, с конструкциями узлов с пироклапанами соединены трубопроводы, к которым закреплены электрические перемычки, связанные с рамой двигателя при помощи крепежных элементов, на поперечной растяжке его рамы размещены по крайней мере две бобышки с подсоединенными к ним проводами заземления. Изобретение обеспечивает повышение надежности электрических цепей для снятия электростатического электричества с пиросредств. 2 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к устройству металлизации подвижных элементов конструкции трансформируемых механических систем космических летательных аппаратов и предназначено для защиты приборов и кабельных систем трансформируемых механических систем космических летательных аппаратов от влияния зарядов статического электричества, которые скапливаются на данных элементах конструкции. В устройстве металлизации подвижных элементов конструкции трансформируемых механических систем космических летательных аппаратов электрическая связь выполнена в виде гибкого электропроводящего элемента, состоящего из набора упругих металлических пластин, собранных в сэндвич, концы которого жестко закреплены в узлах крепления на подвижных и не подвижных элементах конструкции трансформируемых механических систем космического аппарата. Изобретение обеспечивает возможность применения устройства металлизации не только для защиты приборов и кабельных систем трансформируемых механических систем космических аппаратов от влияния зарядов статического электричества, но и для получения дополнительного усилия в сторону раскрытия элементов конструкции трансформируемых механических систем и снижения сопротивления их раскрытия. 4 ил.

Изобретение относится к устройству металлизации подвижных элементов конструкции и предназначено для защиты электрических приборов и кабельных сетей машин от влияния зарядов статического электричества, скапливающихся на подвижных элементах конструкции. Устройство металлизации подвижных элементов (1,2) конструкции, содержит между этими элементами электрическую связь в виде металлической спирали (5) с зацепами и узлы ее крепления (6), причем зацепы спирали заведены под крепежные элементы и жестко закреплены на подвижной и неподвижной частях конструкции, при этом металлическая спираль размещена внутри электропроводящей плетенки (4) , при этом плетенка повторяет витки спирали, а металлическая спираль в узлах крепления жестко соединена с концами плетенки посредством электропроводящего материала. Изобретение обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей в условиях деформации кручения электропроводящего элемента и повышение надежности. 3 ил.
Наверх