本發(fā)明屬于海洋石油工程試驗設備技術領域，特別涉及海底石油管線溢油試驗室模擬研究。
背景技術：
21世紀全球油氣資源勘探開發(fā)的重點在海洋，我國東、南部臨海，海岸線綿長，沿海海域面積遼闊，蘊藏有豐富的油氣資源。然而，近年來隨著海上油氣田的不斷開發(fā)，生產安全事故也逐年呈上升趨勢，特別是由于埋設于海底的原油管道破損而導致的油氣泄漏，給人類生存、海洋環(huán)境等帶來了諸多不利影響。因此，通過對原油泄漏的試驗模擬研究來準確預測和預報事故對海洋環(huán)境的影響范圍，對于溢油事故的妥善處置和救援意義重大。
傳統(tǒng)的溢油試驗一般有兩種方式：一種是試驗室模擬，即采用有色溶液來模擬原油，這種方式顯著的缺陷就是所用介質不能真實地反映原油的物性參數，數據可靠性差；另外一種方式是溢油海洋原型試驗，即直接采用原油進行試驗，在這種方式中原油的物性參數雖得到了完整的表達，但對于真實的海洋環(huán)境，水流、波浪和風等動力條件均不可重復，因而無法進行溢油行為的敏感性分析和機理性研究?？梢姡鲜鰞煞N方式各有優(yōu)缺點，而最佳的解決方案應該是兩種方式的綜合，即在試驗室內采用原油進行溢油試驗。
目前，我國已經能夠在試驗室內采用原油進行溢油試驗。溢油試驗中最關鍵的步驟是準確模擬原油從管道破孔口處的噴射過程，其核心的設備就是供油系統(tǒng)，這是試驗成功與否的關鍵。試驗過程中需要精確控制油溫，還要頻繁精確地調節(jié)并測量管內的出油流量和壓力等參數，另外原油的粘度范圍一般較寬(10mm2/s～100000mm2/s)，孔口的出油流量變化范圍也較大(10mL/min～10000mL/min)。而目前為止，市面上已有的普通供油設備要么沒有溫控功能，要么不能準確調節(jié)出油流量，要么不能適應高粘度油品，出口的油量要么太大，要么太小?？傊€沒有一款現成的供油系統(tǒng)能同時解決上述難題。因此，需要針對溢油試驗模擬的特殊性，發(fā)明一種適用性廣、穩(wěn)定、安全、可靠、操作性強的手、自動一體化供油系統(tǒng)總成。
技術實現要素：
本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種原油海底管道泄漏試驗用供油系統(tǒng)總成，該總成油溫可控、出油流量可調可測、粘度和出油量流量適用范圍廣、自動化程度高、穩(wěn)定、安全可靠。
本發(fā)明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種原油海底管道泄漏試驗用供油系統(tǒng)總成，包括油箱，所述油箱設置在水浴箱內，在所述水浴箱內設有電加熱器，所述電加熱器由溫控器控制，在所述水浴箱的底部設有泄水閥；在所述油箱的底部設有泄油閥Ⅰ，在所述油箱的內部設有油泵、攪拌器和溫度傳感器，所述油泵采用連軸桿與電機相連，所述電機安裝在所述油箱的頂部并采用變頻器控制，所述攪拌器安裝在所述連軸桿上；所述油泵的出口與高壓油管的入口連接，在所述高壓油管的出口上連接有噴油嘴，在所述高壓油管上從上游起依次設有上游油壓表、回油管、總控閥、泄油閥Ⅱ、電子流量計和下游油壓表，在所述回油管上設有調節(jié)閥；所述變頻器、所述溫度傳感器、所述溫控器和所述電子流量計通過總線收發(fā)器與電腦終端連接，所述電腦終端根據所述電子流量計反饋的數據自動控制所述變頻器，所述電腦終端根據所述溫度傳感器反饋的數據自動控制所述溫控器。
所述總線收發(fā)器為RS-485總線收發(fā)器。
所述總控閥、所述泄油閥Ⅰ、所述泄油閥Ⅱ和所述泄水閥均為手動閥門。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：
一)可采用高粘度、大油量、溫度可控的原油進行試驗，填補了國內外在這一類型設備技術方面的空白。
二)可通過計算機自動控制出油流量的大小，并結合手動調節(jié)回油流量，實現了較寬廣的試驗出油流量參數適用范圍，滿足工業(yè)和試驗研究機構對原油海管泄漏試驗不同的泄漏參數的要求。
三)可通過溫度傳感器測量試驗原油的溫度信息并反饋到電腦終端進行處理和儲存，并可根據溫度傳感器反饋的信息實時調整電腦終端對溫控器發(fā)出的水浴加熱指令，使得油溫高低完全符合實際要求。
綜上所述，本發(fā)明可為原油海底管道泄漏模型試驗提供一種油溫可控、出油流量可調可測、粘度和出油流量適用范圍廣、穩(wěn)定安全可靠、手、自動一體化的供油系統(tǒng)，使得采用接近現場條件的原油進行海管溢油試驗模擬成為可能，為溢油試驗的順利開展提供最核心的硬件保障，并充分保障試驗的高效運行，保證測量數據的精度；填補了國內外在這一類型設備技術方面的空白，積極促進了海管溢油試驗模擬技術的發(fā)展。并且本發(fā)明設計合理，安裝使用方便，也適用于其它類液體射流試驗研究，或可作為普通的定溫、定量供油設備使用，具有廣泛的應用范圍。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
圖中：1、油箱；2、水浴箱；3、電機；4、變頻器；5、高壓油管；6、回油管；7、加熱器；8、溫度傳感器；9、總控閥；10、調節(jié)閥；11、泄油閥Ⅱ；12、噴油嘴；13、上游油壓表；14、下游油壓表；15、電子流量計；16、油泵；17、攪拌器；18注油孔；19注水孔；20、泄油閥Ⅰ；21、泄水閥；22、電腦終端；23、總線收發(fā)器；24、溫控器；25、連軸桿。
具體實施方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：
請參見圖1，一種原油海底管道泄漏試驗用供油系統(tǒng)總成，包括油箱1，所述油箱1設置在水浴箱2內，在所述水浴箱2內設有電加熱器7，所述電加熱器7由溫控器24控制，在所述水浴箱2的底部設有泄水閥21，在所述水浴箱2的頂部設有注水孔19。
在所述油箱1的底部設有泄油閥Ⅰ20，在所述油箱1的頂部設有注油孔18，在所述油箱1的內部設有油泵16、攪拌器17和溫度傳感器8，所述油泵16采用連軸桿25與電機3相連，所述電機3安裝在所述油箱1的頂部并采用變頻器4控制，所述攪拌器17安裝在所述連軸桿25上。
所述油泵16的出口與高壓油管5的入口連接，在所述高壓油管5的出口上連接有噴油嘴12，在所述高壓油管5上從上游起依次設有上游油壓表13、回油管6、總控閥9、泄油閥Ⅱ11、電子流量計15和下游油壓表14，在所述回油管6上設有調節(jié)閥10。
所述變頻器4、所述溫度傳感器8、所述溫控器24和所述電子流量計15通過總線收發(fā)器23與電腦終端22連接，所述電腦終端22根據所述電子流量計15反饋的數據自動控制所述變頻器4，所述電腦終端22根據所述溫度傳感器8反饋的數據自動控制所述溫控器24。
在本實施例中，所述總線收發(fā)器23為RS-485總線收發(fā)器。所述總控閥9、所述泄油閥Ⅰ20、所述泄油閥Ⅱ11和所述泄水閥21均為手動閥門。
本發(fā)明的工作原理：
水浴箱2將油箱1的前、后、左、右及下五個表面完全包裹在內。水浴箱2與油箱1在油箱1的上表面四條邊處焊接成一個整體。水浴箱2與油箱1分別進行注水和注油。水浴箱2內的水位高于油箱1內的油位，箱內熱水可對油箱1內的原油進行水浴加熱并保溫。泄油閥Ⅰ20需穿出水浴箱2。待試驗結束后，打開泄水閥21和泄油閥Ⅰ20分別進行水浴箱2內的廢水的排泄和油箱1內的廢油排泄。
電機3轉動時驅動油泵16往外抽油，同時帶動安裝在連軸桿25上的攪拌器17，將油箱1內原油充分攪勻，保證油溫的均勻性。
原油從油箱1中抽出后進入高壓油管5，一部分經過總控閥9和電子流量計15送至噴油嘴噴出，保證溢油試驗順利進行，剩余部分經回油管送回至油箱。待試驗結束后，打開泄油閥Ⅱ11將高壓油管5內的廢油排出。
用戶可以在電腦終端22上設定原油的溫度閾值以及目標出油量。RS-485總線收發(fā)器23采用平衡發(fā)送和差分接收方式，將流量和溫度電信號轉換成RS-485模擬量信號發(fā)送至電腦終端22，電腦終端22進行數據分析并將指令反饋至總線收發(fā)器23?？偩€收發(fā)器23再將信號分別傳至變頻器4和溫控器24，變頻器4和溫控器24接到指令后，分別控制電機3轉動和加熱器7加熱。電腦終端22根據溫度傳感器8測得的油溫自動控制溫控器24指導加熱器7對水加熱，從而自動控制原油油溫；電腦終端22根據電子流量計15測得的油量自動控制變頻器4驅動電機轉動，從而自動控制出油量。當最大出油量或最小出油量仍無法滿足要求時，調節(jié)回油管6上調節(jié)閥10的開度，既可進一步控制輸出油流量，又可避免由于輸油量過小所造成的“憋泵”現象。通過上述二級調節(jié)，最終獲得試驗所需的恒定溢油量。
盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍的情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。