[发明专利]基于中空纤维膜的油气渗透的试验装置以及油气渗透实验方法

权利要求书

1.基于中空纤维膜的油气渗透的试验装置，包括储油箱、油气渗透装置、温控装置和循环装置；其特征在于：

 所述储油箱通过循环装置与油气渗透装置相连，温控装置用于对油气渗透装置内部的温度进行调整。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：

所述油气渗透装置包括立方体结构的油气渗透箱、安装在油气渗透箱壁上的一个或多个加热棒、设置在油气渗透箱内部的两个圆形支架盘以及固定在所述圆形支架盘上的一根或两根中空纤维膜毛细管；其中，油气渗透箱箱体左右两侧分别开设有进油口和出油口，顶部开设油气渗透箱回油口，箱体壁上还设置4个取气口，所述中空纤维膜毛细管通过取气口伸出油气渗透箱；

所述循环装置包括输油管、回油管、油泵，通过输油管连接储油箱出油口和油气渗透箱的进油口，通过输油管连接油气渗透箱出油口和油泵的入口，油泵的出口通过输油管连接至储油箱的回油口，通过回油管连接油泵的溢流阀和油气渗透箱回油口；

所述温控装置控制加热棒的加热功率使得油气渗透箱内温度恒定。

3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于：

所述试验装置还包括阀门，所述阀门分别设置在储油箱的出油口、回油口，以及回油管上。

4.根据权利要求2或3所述的试验装置，其特征在于：

所述油气渗透箱由不锈钢材料制成；

油气渗透箱内部的两个圆形支架盘直径为50mm、厚度为1.5mm，采用不锈钢材料制成；

所述取气口的孔径为直径10mm。

5.根据权利要求2或3所述的试验装置，其特征在于：

所述油泵由柱塞泵和可控速电机组成，油泵将油气渗透装置内变压器油的流速控制为0.8L/min。

6.根据权利要求2或3所述的试验装置，其特征在于：

所述中空纤维膜毛细管采用聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯制备：

将聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯分别置于容器中，放入烘焙炉内，以15℃/min的升温速度烘焙到150℃后，保温6小时；

按烘焙后的聚四氟乙烯60-70Wt%，聚偏氟乙烯15-25 Wt %，聚六氟丙烯10-15 Wt %进行配制，其中三者的总量为100%；

将配制后的混合原料搅拌均匀，置于容器中，放入烘焙炉内，预热到200℃时，保温5小时，再继续加热到300℃后，保温6小时；

将加热后的混合原料通过中空纤维喷丝头以5ml/min的速度挤出，形成初生纤维；初生纤维移动10cm后，在20℃冷却定型，定型后的中空纤维透气膜外径为1.0-1.5mm，壁厚为0.2-0.4mm；

将冷却定型后的中空纤维透气膜以绕速10m/min绕于轮上，得到所述中空纤维膜毛细管。

7.根据权利要求6所述的试验装置，其特征在于：

所述中空纤维膜毛细管聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯的含量分别为60%、25%、15%，外径为1.0mm，壁厚为0.2mm。

8.根据权利要求6所述的试验装置，其特征在于：

所述中空纤维膜毛细管聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯的含量分别为65%、20%、15%，外径为1.3mm，壁厚为0.3mm。

9.一种基于权利要求1-8所述实验装置的油气渗透实验方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）在开始试验之前，用高纯氮气吹洗中空纤维膜毛细管5~10min；

（2）连接好所述试验装置，打开连接储油箱的阀门，同时开启电动机以驱动循环装置，试验装置稳定运行5～10min后，观察各输油管口和阀门接口处是否存在漏油现象；

（3）调节温控装置对油气渗透装置内的绝缘油进行加热，加热时间约为3～5min，待油温稳定后，每间隔设定的时间，用取样器对渗透装置外的毛细管进行取样；

（4）在取样时，用接有压力表的真空泵对毛细管一端进行抽真空，从而使通过毛细管壁进入管内的混合气体集中于另一端，然后用取样器进行取样，每次取样0.5ml～1ml，同时从储油箱中取油样约30ml，再将气样和油样均送到气相色谱仪进行检测。