一种溢油实验拖曳系统及拖曳方法与流程

    专利查询2025-07-16  8


    本技术涉及溢油实验,尤其是涉及一种溢油实验拖曳系统及拖曳方法。


    背景技术:

    1、随着能源以及石油资源的需求不断增加,在开发过程中的突发隐患事故会对环境造成一定的影响,因此对于石油在开采过程中可能发生的隐患事故需要进行相应的影响实验,以便于得知采取何种应急处理以及对环境修复的措施。

    2、相关技术中,针对海洋环境中的溢油事故进行溢油清污实验过程中,利用大比例缩比实验装置模拟海洋环境中的风浪,并通过清污作业装置对油污进行相应的回收清理,其中,清污作业装置包括辅助拖车、拖曳拖车、实验油品分散剂、围油栏以及收放装置等组成,通过拖曳拖车对围油栏进行拖曳,以使得围油栏内的溢油能够得到相应的围栏和集中,以便于收放装置进行相应的油源回收。

    3、针对上述中的相关技术,在模拟海洋环境时,在发生溢油时会使得原油漂浮于海面上,对于不同风浪的模拟会影响到溢油事故发生时的真实性,使得实验的可靠性受到很大的影响,而现有技术中,在通过拖曳拖车对围油栏进行拖曳时,缺少对围油栏和海洋风浪环境之间的模拟。


    技术实现思路

    1、为了解决上述相关技术中的问题,本技术提供一种溢油实验拖曳系统。

    2、本技术提供一种溢油实验拖曳系统,采用如下的技术方案:

    3、一种溢油实验拖曳系统,包括:

    4、滑移轨,固定设置于溢油实验模拟池内;

    5、主拖车总成,滑移连接于所述滑移轨上,所述主拖车总成设置有局部造流单元、造风单元、储油投油单元和监测设备单元,所述局部造流单元用于形成局部水流,所述造风单元用于形成模拟风浪,所述储油投油单元用于存储和投放实验油液,所述监测设备单元用于监测水下溢油情况;

    6、副拖车总成,滑移连接于所述滑移轨上,且于所述主拖车总成间隔设置,所述副拖车总成上设置有回油存储单元和摄像监控单元,所述回油存储单元供回收的油液存储,所述摄像监控单元用于监测水面油液;

    7、拖曳牵引机,设置于溢油实验模拟池内,所述拖曳牵引机位于所述副拖车总成远离所述主拖车总成的一侧,用于对所述主拖车总成进行拖曳牵引;

    8、围油栏,与所述主拖车总成连接固定,且朝向所述副拖车总成块一侧延伸展开,用于围拦溢油。

    9、通过采用上述技术方案,围油栏展开围拦溢油时,通过局部造流单元进行水流模拟,同时造风单元形成模拟风浪对水面漂浮的溢油进行影响,使得水面以及水下的溢油均和海上溢油事故的环境形成模拟交互,从而围油栏进行相应的溢油围控时更能反应实际情况。

    10、可选的,所述造风单元包括横向移动子单元和混流风机子单元,所述横向移动子单元设置于所述主拖车总成和所述混流风机子单元之间,所述横向移动子单元用于驱使所述混流风机子单元调节的相对位置。

    11、通过采用上述技术方案,横向移动子单元和混流风机子单元相互配合,从而可以根据实际模拟需要驱使混流风机横向移动至不同位置,从而实现不同区域的气流风浪模拟,有助于提高风浪模拟的真实性。

    12、可选的,所述监测设备单元包括水下相机子单元和可移动造波数据测量子单元,所述水下相机子单元用于拍摄水下溢油图像,所述移动造波数据测量单元与所述主拖车总成连接,用于监测水流的波浪参数。

    13、通过采用上述技术方案,水下相机子单元和移动造波数据测量子单元相互配合,以使得监测设备单元能够实现对水下溢油情况的监测,同时可以对模拟的水流波浪情况进行监测,便于后续根据监测到的影像以及波浪参数进行分析,从而得知溢油扩散时和环境因素之间的关系。

    14、可选的,所述拖曳牵引机包括绞盘、液压制动器、绞盘电机、减速器以及超载限位器,所述绞盘电机与所述绞盘传动连接,用于驱使所述绞盘拖曳所述主拖车总成,所述液压制动器与所述绞盘电机连接,用于对所述绞盘电机进行制动控制,所述减速器设置于所述绞盘电机和所述绞盘之间,用于对所述绞盘电机进行减速调节,所述超载限位器检测所述绞盘的拉力,并于拉力超过上限拉力时自动脱开。

    15、通过采用上述技术方案,绞盘电机与减速器配合,以提供合适的转动扭矩驱使绞盘进行转动,从而绞盘完成对主拖车总成的拖曳,并在液压制动器的配合下对绞盘电机进行快速制动,同时超载限位器能够及时检测到绞盘拉力是否超过限定拉力值,并及时脱开对主拖车总成的拖曳,对绞盘起到保护作用。

    16、第二方面,本技术提供一种溢油实验拖曳方法。

    17、一种溢油实验拖曳方法,应用于如上所述的溢油实验拖曳系统,所述拖曳牵引机对主拖车总成进行拖曳时包括:

    18、采集主拖车总成拖动围油栏移动时所产生的总拖曳拉力;

    19、基于总拖曳拉力以及风浪模拟时产生的混流推力进行计算以确定主拖车总推力值;

    20、基于主拖车总推力值进行匹配以确定保持主拖车总成处于匀速移动时所需的拖曳拉力值;

    21、指示预设的拖曳牵引机按照拖曳拉力值进行拉力调节,并采集主拖车总成的移动速度进行分析,直至主拖车总成停止作业。

    22、通过采用上述技术方案,在对主拖车总成进行拖曳时,通过分析模拟风浪时对主拖车造成的影响,并匹配出能够保持主拖车总成匀速移动时所需的拖曳拉力值,使得主拖车总成不易产生较快的移动速度,降低对实验的影响。

    23、可选的,指示预设的拖曳牵引机按照拖曳拉力值进行拉力调节时,包括:

    24、将拖曳拉力值和预设的上限拉力值进行比较分析,以确定发出脱开提示或发出保持拖曳提示;

    25、基于脱开提示指示预设的超载限位器脱开对主拖车总成的拖曳;

    26、基于保持拖曳提示指示拖曳牵引机继续对主拖车总成进行拖曳,并以预设的缓冲方法对主拖车总成进行制动缓冲;

    27、当主拖车总成的移动速度与预设的静止速度相等时,停止对主拖车总成进行制动缓冲。

    28、通过采用上述技术方案,在拖曳牵引机对主拖车总成进行拖曳过程中进行缓冲制动,使得主拖车总成保持匀速移动,并进行相应的推力缓冲,使得拖曳牵引机对主拖车总成的拉力不易产生偏移,从而减少拖曳牵引机出现单边拉力过载的概率,并于拖曳牵引机的拖曳拉力值超限时,及时将主拖车总成脱开对拖曳牵引机起到保护作用。

    29、可选的,所述缓冲方法包括:

    30、根据总拖曳拉力进行分析以确定预设拖曳牵引机的单边牵引力,所述单边牵引力包括左侧边牵引力和右侧边牵引力;

    31、将左侧边牵引力和右侧边牵引力进行差值计算以确定牵引力偏差值;

    32、若牵引力偏差值处于预设的允许偏差范围内时,指示预设的水流推力装置提供中心推力;

    33、若牵引力偏差值超过预设的允许偏差范围,则以预设的偏心拉力调节方法提供调节推力。

    34、通过采用上述技术方案,分析拖曳牵引机对主拖车总成进行拖曳时的单边牵引力,当出现单边的牵引力较大时进行相应的水流推力缓冲,使得在水流推力的反作用下,降低主拖车总成对拖曳牵引机产生的过大偏心拖曳拉力,使得两个侧边的拖曳拉力能够保持相对平衡,从而不易造成拖曳牵引机接收到的拉力超限,减少影响溢油实验正常进行的因素产生。

    35、可选的,所述偏心拉力调节方法包括:

    36、将左侧边牵引力和右侧边牵引力进行比较分析,以确定发出左侧边调节提示或右侧边调节提示;

    37、基于左侧边调节提示或右侧边调节提示匹配牵引力偏差值对应的调节参数,所述调节参数包括水流推力和水流推力方向;

    38、基于调节参数指示预设的水流推力装置通过喷射水流提供调节推力。

    39、通过采用上述技术方案,对左侧牵引力和右侧牵引力进行比较分析,并通过匹配对应的调节参数进行牵引力偏差值调节,使得左侧边牵引力和右侧边牵引力不易出现较大偏差,从而减少拉力超限的概率。

    40、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

    41、1.围油栏展开围拦溢油时,通过局部造流单元进行水流模拟,同时造风单元形成模拟风浪对水面漂浮的溢油进行影响,使得水面以及水下的溢油均和海上溢油事故的环境形成模拟交互,从而围油栏进行相应的溢油围控时更能反应实际情况;

    42、2.横向移动子单元和混流风机子单元相互配合,从而可以根据实际模拟需要驱使混流风机横向移动至不同位置,从而实现不同区域的气流风浪模拟,有助于提高风浪模拟的真实性;

    43、3.在拖曳牵引机对主拖车总成进行拖曳过程中进行缓冲制动,使得主拖车总成保持匀速移动,并进行相应的推力缓冲,使得拖曳牵引机对主拖车总成的拉力不易产生偏移,从而减少拖曳牵引机出现单边拉力过载的概率,并于拖曳牵引机的拖曳拉力值超限时,及时将主拖车总成脱开对拖曳牵引机起到保护作用。


    技术特征:

    1.一种溢油实验拖曳系统,应用于溢油实验模拟池内,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的溢油实验拖曳系统,其特征在于,所述造风单元(24)包括横向移动子单元(241)和混流风机子单元(242),所述横向移动子单元(241)设置于所述主拖车总成(2)和所述混流风机子单元(242)之间,所述横向移动子单元(241)用于驱使所述混流风机子单元(242)调节的相对位置。

    3.根据权利要求1所述的溢油实验拖曳系统,其特征在于,所述监测设备单元(26)包括水下相机子单元(261)和可移动造波数据测量子单元,所述水下相机子单元(261)用于拍摄水下溢油图像,所述移动造波数据测量单元与所述主拖车总成(2)连接,用于监测水流的波浪参数。

    4.根据权利要求1所述的溢油实验拖曳系统,其特征在于,所述拖曳牵引机(4)包括绞盘(41)、液压制动器(42)、绞盘电机(43)、减速器(44)以及超载限位器(45),所述绞盘电机(43)与所述绞盘(41)传动连接,用于驱使所述绞盘(41)拖曳所述主拖车总成(2),所述液压制动器(42)与所述绞盘电机(43)连接,用于对所述绞盘电机(43)进行制动控制,所述减速器(44)设置于所述绞盘电机(43)和所述绞盘(41)之间,用于对所述绞盘电机(43)进行减速调节,所述超载限位器(45)检测所述绞盘(41)的拉力,并于拉力超过上限拉力时自动脱开。

    5.一种溢油实验拖曳方法,应用于如权利要求1-4任一项所述的溢油实验拖曳系统,其特征在于,所述拖曳牵引机对主拖车总成进行拖曳时包括:

    6.根据权利要求5所述的一种溢油实验拖曳方法,其特征在于,指示预设的拖曳牵引机按照拖曳拉力值进行拉力调节时,包括:

    7.根据权利要求6所述的一种溢油实验拖曳方法,其特征在于,所述缓冲方法包括:

    8.根据权利要求7所述的一种溢油实验拖曳方法,其特征在于,所述偏心拉力调节方法包括:


    技术总结
    本申请涉及溢油实验技术领域,尤其是涉及一种溢油实验拖曳系统及拖曳方法,其包括:滑移轨,固定于溢油实验模拟池内;主拖车总成,滑移连接于滑移轨上,设置有用于形成局部水流的局部造流单元、用于形成模拟风浪的造风单元、用于存储和投放实验油液的储油投油单元和监测水下溢油情况的监测设备单元;副拖车总成,滑移连接于滑移轨上,且于主拖车总成间隔设置,设置有供回收的油液存储的回油存储单元和用于监测水面油液的摄像监控单元;拖曳牵引机,设置于副拖车总成远离主拖车总成的一侧,用于对主拖车总成进行拖曳牵引;围油栏,与主拖车总成连接固定,用于围拦溢油。本申请具有提高对围油栏和环境之间模拟效果,以提高实验准确性的效果。

    技术研发人员:邢宇鹏
    受保护的技术使用者:宁波傲天阔自动化设备有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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