本申請(qǐng)涉及靜電消除裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于石油管道的基于導(dǎo)電復(fù)合納米材料的靜電消除器。
背景技術(shù)：
：石油是一種電的不良導(dǎo)體，在石油的輸送過程中，由于摩擦等情況，在石油與管道之間、內(nèi)部石油之間均會(huì)產(chǎn)生大量的靜電電荷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起爆炸或火災(zāi)等安全事故?，F(xiàn)階段，針對(duì)該靜電，一般的處理方式是將金屬外殼接地泄露靜電，然而，這樣只能將金屬外殼上的靜電導(dǎo)走，油品內(nèi)部的靜電不能導(dǎo)走，不能有效消除靜電的危害。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在提供一種基于導(dǎo)電復(fù)合納米材料的靜電消除器，以解決上述提出問題。本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種基于導(dǎo)電復(fù)合納米材料的靜電消除器，包括輸送管道，輸送管道的兩端為過渡管道，過渡管道通過法蘭與輸油管道連接，輸送管道與輸油管道為同軸設(shè)置，該輸送管道的半徑是輸油管道半徑的兩倍，在輸送管道中沿軸向設(shè)置有若干靜電消除針，在輸送管道內(nèi)壁設(shè)有一導(dǎo)電層；該靜電消除針通過導(dǎo)電基座安裝固定在輸送管道的內(nèi)壁上，并且靜電消除針的底部與導(dǎo)電層相連；該導(dǎo)電層為一種導(dǎo)電復(fù)合納米材料；該導(dǎo)電基座為貫通輸送管道內(nèi)壁設(shè)置。所述的靜電消除針，其針尖指向輸送管道的軸心，其半徑為輸送管道半徑的1.5倍；其橫截面為錐面內(nèi)凹弧形的三菱錐形；相鄰的靜電消除針沿輸送管道的圓周方向的夾角為90度。本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：本發(fā)明的靜電消除器中設(shè)有靜電消除針和導(dǎo)電層，靜電消除針能夠消除石油內(nèi)部產(chǎn)生的靜電荷，導(dǎo)電層能夠消除石油與管道之間的靜電荷，該導(dǎo)電層為一種導(dǎo)電復(fù)合納米材料，其以尼龍12為基體，碳納米管、POE-g-MA、碳酸鈣微球?yàn)樘盍?；碳納米管添加到尼龍12基體中，能夠有效提高該復(fù)合納米材料的導(dǎo)電性，通過POE-g-MA的加入，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的電導(dǎo)率，并提高了該復(fù)合材料的韌性；碳酸鈣微球通過高溫分解，能夠在基體中形成數(shù)量可觀的氣泡，通過增加固-氣的界面，能夠有效增加該導(dǎo)電層的隔熱性能，對(duì)于該輸送管道起到隔熱效果，以保護(hù)其中輸送的石油等產(chǎn)品。附圖說明為了進(jìn)一步說明而不是限制本發(fā)明的上述實(shí)現(xiàn)方式，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施范圍或者附圖中。所有這些構(gòu)想應(yīng)視為本技術(shù)所公開的內(nèi)容和本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖1是本發(fā)明靜電消除器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1-靜電消除針，2-導(dǎo)電基座，4-輸送管道，5-過渡管道，6-輸油管道，7-法蘭，8-導(dǎo)電層。具體實(shí)施方式這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。本申請(qǐng)涉及一種基于導(dǎo)電復(fù)合納米材料的靜電消除器，該靜電消除器應(yīng)用于輸送石油的非金屬管道中，如圖1所示的靜電消除器，其包括輸送管道4，輸送管道4的兩端為過渡管道5，過渡管道5通過法蘭7與輸油管道6連接，輸送管道4與輸油管道6為同軸設(shè)置，輸送管道4的半徑是輸油管道6半徑的兩倍，在輸送管道4內(nèi)壁設(shè)有一導(dǎo)電層8。在輸送管道4中沿軸向設(shè)置有若干靜電消除針1，該靜電消除針1通過導(dǎo)電基座2安裝固定在輸送管道4的內(nèi)壁上，并且靜電消除針1的底部與導(dǎo)電層8相連，相鄰的靜電消除針1沿輸送管道4的圓周方向的夾角為90度；從輸送管道4的軸向上看，若干靜電消除針1是等間隔設(shè)置，從輸送管道4的橫截面上看，若干靜電消除針1是等角度設(shè)置；該導(dǎo)電基座2為貫通輸送管道4內(nèi)壁設(shè)置，其外部能夠接地，用以導(dǎo)出靜電荷。以上所述的靜電消除針1，其針尖指向輸送管道4的軸心，其半徑為輸送管道4半徑的1.5倍，其橫截面為錐面為內(nèi)凹弧形的三菱錐形。在本申請(qǐng)的靜電消除器中，該導(dǎo)電層8為一種導(dǎo)電復(fù)合納米材料，該導(dǎo)電層8能夠?qū)⒂推放c輸送管道4之間摩擦產(chǎn)生的靜電導(dǎo)出并消除。在本申請(qǐng)的靜電消除器中，該導(dǎo)電層8厚度優(yōu)選為0.5cm，以尼龍12(PA12)為基體，碳納米管、馬來酸酐接枝乙烯一辛烯共聚物(POE-g-MA)、碳酸鈣微球?yàn)樘盍?。聚合物基功能?fù)合材料是指通過化學(xué)或物理的方法，向聚合物基體中引入一種或多種有機(jī)或無機(jī)填料，賦予復(fù)合材料不同的功能，比如導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、順磁性等，聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料相較傳統(tǒng)的金屬材料，具有減輕重量、節(jié)約能源、降低成本的優(yōu)勢(shì)。該導(dǎo)電復(fù)合納米材料是將導(dǎo)電填料填充在PA12基體中所制備的，其中，碳納米管是一種廣泛應(yīng)用的導(dǎo)電材料，添加碳納米管能夠制備導(dǎo)電性優(yōu)良的復(fù)合材料，降低導(dǎo)電滲流閾值；由于傳統(tǒng)的導(dǎo)電填料為金屬等剛性粒子，會(huì)降低復(fù)合材料的韌性，本申請(qǐng)中，通過加入POE-g-MA，由于體積排出效應(yīng)，進(jìn)一步提高了復(fù)合材料的電導(dǎo)率，并提高了該復(fù)合材料的韌性；碳酸鈣微球的尺寸在微米量級(jí)，具體為0.2-0.6微米，通過高溫分解，能夠在基體中形成數(shù)量可觀的氣泡，通過增加固-氣的界面，能夠有效增加該導(dǎo)電層8的隔熱性能，對(duì)于該輸送管道4起到隔熱效果，以保護(hù)其中輸送的石油等產(chǎn)品。在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，該導(dǎo)電層8的導(dǎo)電復(fù)合納米材料中，填料的加入順序依次為：首先，將碳納米管與碳酸鈣微球混合，將其加入到PA12基體中，然后再加入POE-g-MA。碳納米管加入到PA12基體中，能夠極大提高導(dǎo)電復(fù)合納米材料的導(dǎo)電性，同時(shí)碳納米管與PA12基體的界面結(jié)合良好，分散均勻，借助碳納米管的均勻性，能夠保證碳酸鈣微球以及之后形成的氣泡在PA12基體中的均勻性，進(jìn)一步保證隔熱效果的均勻；然后加入POE-g-MA，能夠進(jìn)一步提高導(dǎo)電性，并降低導(dǎo)電滲流閾值。在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，上述三種填料的質(zhì)量份數(shù)符合如下比例：9(X+Y3)＝Z，其中，X為碳納米管的質(zhì)量份數(shù)，X的值為0.8，Y為碳酸鈣微球的質(zhì)量份數(shù)，1≤Y≤1.6，Z為POE-g-MA的質(zhì)量份數(shù)。實(shí)施例：在本申請(qǐng)的實(shí)施方式中，該導(dǎo)電復(fù)合納米材料的制備過程為：S1，首先將一定量的碳納米管在超聲波中處理2h，以活化其表面，然后將其和碳酸鈣按照比例混合，再超聲處理1h，得到碳納米管和碳酸鈣的混合物；S2，將上述混合物和PA12分別在真空烘箱中干燥20小時(shí)，采用熔體共混法，利用微型擠出機(jī)先將PA12、碳納米管和碳酸鈣的混合物在260℃下共混15min，然后將所得PA12/碳納米管/碳酸鈣納米復(fù)合材料與POE-g-MA再共混5min，其中，螺桿轉(zhuǎn)速為50rpm，進(jìn)而得到本申請(qǐng)所述導(dǎo)電復(fù)合納米材料，然后將合適尺寸的該導(dǎo)電復(fù)合納米材料貼附固定在輸送管道4內(nèi)壁上。對(duì)照例1在該對(duì)照例中，該導(dǎo)電復(fù)合納米材料的制備過程與上述實(shí)施例相同，僅將碳酸鈣去除。對(duì)照例2在該對(duì)照例中，該導(dǎo)電復(fù)合納米材料的制備過程與上述實(shí)施例相同，僅將POE-g-MA去除。對(duì)照例3在該對(duì)照例中，S1與實(shí)施例相同，S2，將上述混合物和PA12分別在真空烘箱中干燥20小時(shí)，采用熔體共混法，利用微型擠出機(jī)先將PA12、POE-g-MA在260℃下共混15min，然后將所得PA12/POE-g-MA納米復(fù)合材料與碳納米管和碳酸鈣的混合物再共混5min，其中，螺桿轉(zhuǎn)速為50rpm，進(jìn)而得到本申請(qǐng)所述導(dǎo)電復(fù)合納米材料，然后將合適尺寸的該導(dǎo)電復(fù)合納米材料貼附固定在輸送管道4內(nèi)壁上。進(jìn)一步對(duì)三種對(duì)照例情況下得到的導(dǎo)電復(fù)合納米材料進(jìn)行導(dǎo)電率測(cè)試，如下表：?jiǎn)挝唬?0-3S/m實(shí)施例對(duì)照例1對(duì)照例2對(duì)照例37.846.934.563.49從上述對(duì)照例可以看到，本申請(qǐng)中所述導(dǎo)電復(fù)合納米材料中，填料碳酸鈣和POE-g-MA對(duì)導(dǎo)電性影響較大，同時(shí)，三種填料的添加順序也會(huì)對(duì)導(dǎo)電性產(chǎn)生一定的影響。在本申請(qǐng)的靜電消除器中，靜電消除針1能夠伸入到石油中，用以導(dǎo)出并消除石油內(nèi)部產(chǎn)生的靜電荷；同時(shí)導(dǎo)電層8采用上述的導(dǎo)電復(fù)合納米材料，并與靜電消除針1相連，進(jìn)而通過導(dǎo)電基座2能夠接地，可以很好的導(dǎo)出并消除石油與輸送管道之間產(chǎn)生的靜電荷，效果良好，實(shí)用性強(qiáng)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3