一种输油管道在线取样方法技术

本发明专利技术涉及一种输油管道在线取样方法，包括以下步骤：1)主管道上设置有一段旁路，液体经由取样探头进入旁路；2)压力检测；3)过滤及排污；4)过滤器两端进行压差检测；5)液体经取样泵加压；6)压力检测；7)取样泵出口接取样回路和喷射回路，喷射回路出口端经喷嘴将液体喷入主管道内，进入取样回路的液体继续进行下列流程；8)排污；9)在线密度检测；10)排气；11)取样品，并将样品留存；12)取样品后剩余的液体依次经压力检测、温度检测、流量检测后最后汇入主管道。本发明专利技术可实现运行可靠、实时连续、样品数量准确、回路流量控制精确，最终达到取得样品具有代表性、取样过程自动化、系统控制精准化的要求。

On line sampling method for oil pipeline

The invention relates to an oil pipeline on-line sampling method, which comprises the following steps: 1) the main pipeline is provided with a bypass of liquid through the sampling probe into the bypass; 2) pressure detection; 3) filtration and sewage; 4) detection of differential pressure across the filter; 5) sampling liquid through the pump pressure; 6) pressure detection; 7) sampling pump outlet is connected with the sampling circuit and the injection loop, loop injection outlet through the nozzle spraying liquid in the pipe, into the sampling circuit to the liquid flow; 8) sewage; 9) density online detection; 10) exhaust; 11) samples, and the samples retained; the remaining 12) after the liquid sample sequentially through the pressure detection, temperature detection, flow detection after finally merged into the main pipeline. The invention can realize reliable operation, real-time continuous, accurate sample quantity and accurate loop flow control, and finally meet the requirements of obtaining representative samples, automatic sampling process and precise control of the system.

【技术实现步骤摘要】
一种输油管道在线取样方法
本专利技术涉及一种输油管道在线取样方法，属于质量的检测和管道取样系统

技术介绍
对于输油管道在线取样技术，以往工艺方法只是手动人工取样或在输油主管道上引出旁路，并在旁路上设置取样泵和取样设备，再将旁路引回注入主管道的方式。此种取样方法的缺点为：1、未设置混合装置，无法保证管道内液体充分混合，取得样品可能不具代表性。2、未设置取样控制系统，无法实现对取样系统设备状态、电源情况、取样回路流速、取样频率的监控。3、未对取样回路进行流量测量，对取样回路中液流是否正常无法判断。4、由于管道介质清洁度不高，里面含有的杂质经常堵塞取样泵，造成取样泵的故障损坏、这样就无法实现在线取样连续进行。5、泵出口管线容易产生回流。6、未设置手动取样装置，系统故障无法取样。7、未设置备用回路，系统产生故障影响正常输油。8、未设置取样容器保护设施，容易产生样品溢出危险事故。9、未设置清洗接口，不利于系统维护，容易污染样品。10、未设置温度、压力检测仪表，缺少对回路工艺参数的监测。11、未实现流量控制，无法实现取样回路流量跟随主管道流量变化。12、未实现取样率及样品数量与主管道内流量成比例。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种使输油管道在线取样操作更趋于标准化、便捷化、科学化、自动化，提高在线取样系统的取样代表性、准确性、连续性、可靠性和安全性，方便运行维护、监控管理、安装运输的输油管道在线取样方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种输油管道在线取样方法，包括以下步骤：1)在主管道上设置有一段旁路，所述旁路的入口端接取样探头，所述取样探头接入主管道，液体经由取样探头进入旁路；2)进入旁路的液体通过压力表进行压力检测；3)压力检测后的液体通过过滤器进行过滤及排污；4)过滤器两端并联有压差开关，并进行压差检测；5)过滤器后接有取样泵，液体经取样泵加压；6)取样泵出口设有压力表，再次进行压力检测；7)取样泵出口接取样回路和喷射回路，喷射回路出口端经喷嘴将液体喷入主管道内，进入取样回路的液体继续进行下列流程；8)排污；9)在线密度检测；10)排气；11)取样品，并将样品留存；12)取样品后剩余的液体依次经压力检测、温度检测、流量检测后最后汇入主管道；其中，步骤4)中的压差检测、步骤5)中的取样泵加压、步骤9)中的在线密度检测、步骤11)中的样品留存相关控制、步骤12)中的压力检测、温度检测、流量检测各自将信号送至控制器，所述控制器接收上级控制系统的信号。进一步的，旁路进口处设有手动取样阀，当旁路故障无法自动取样时，在步骤1)后进行手动取样。进一步的，旁路进口处和取样回路出口处均设有清洗阀，两处清洗阀配合使用定期清洗旁路和取样回路。进一步的，步骤5)中液体经取样泵加压通过并联冗余设置的两个取样泵实现。进一步的，步骤8)中排污通过设置在取样回路入口的排污阀门实现，同时所述排污阀门设置在取样回路的最低点。进一步的，步骤10)中的排气通过设置取样回路最高点的放空阀门实现，且通过手动控制。进一步的，步骤11)为：通过冗余设置的两个取样控制阀接受控制器的信号开、关动作，每动作一次取出固定量的样品，其频率随主管道的流量变化而变化，主管道流量信号来自上级主控制系统；取样控制阀并联后接分液三通阀，分液三通阀接收控制器的命令将样品分入两个样品接收罐中，两个样品接收罐均安置在称重仪上，称重仪将信号上传控制器，根据样品接收罐的重量来判断样品取得的数量是否正确和样品接收罐的液位，据此控制分液三通阀的流向，通过以上过程完成取样品，并将样品留存。进一步的，所述分液三通阀前设有安全泄放阀，当样品接收罐超压时，安全泄放阀打开。进一步的，所述取样探头伸入主管道中心至主管道中心下部0.1D的位置，其中，D为主管道的直径。进一步的，所述喷嘴31为中空直管，所述喷嘴31的底部封闭且与主管道底部结合，所述中空直管的外壁均匀设有若干个喷空。本专利技术的有益效果为：采用本专利技术所述在线取样方法可实现输油管道在线取样连续进行，具有取样代表性、数量准确性、运行稳定性、操作便捷性、利于日后的维护和检修等多方面优点，实现取样系统独立控制的同时也可接受上级系统远程检测及控制。使管道建设和运行管理更趋于标准化、模块化、高效化、人性化、简捷化。对于输油管道采用本专利技术所述在线取样方法后可以实现运行可靠、安装方便、实时连续、样品数量准确、回路流量控制精确，最终达到取得样品具有代表性、取样过程自动化、系统控制精准化的要求，保证了取样系统的连续、稳定、自动、按比例取得有代表性的样品。本专利技术所述在线取样方法包括动态混合过程，利用泵出口装入主管道中的喷嘴喷射作用混合主管道中的流体，确保主管道内液流在任何流速下均可混合均匀，使得进入取样回路中的液流充分代表主管道内液体的性质，避免取样仅代表局部特征不具备代表性。该方法设有控制系统可以实现对取样回路内设备(泵、取样控制阀、分液三通阀)及运行参数(压力、温度、流量、取样量、密度、样品接收罐的液位等)的实时监控；并可随时接受上级主控制系统的指令；根据主管道内的流速提高或降低取样频率；保证取样系统平稳、安全、受控运行。该装置取样回路设有流量计，实时检测回路中液体的流速，以回路中液体的流速为被控参数，通过取样控制系统控制变频泵的转速来实现取样回路内流速实时跟踪主管道内液体流速。该方法中设有冗余的取样泵、样品接收罐、取样控制阀、过滤器，保证系统的连续可用。该方法中在与主管道连接处设置手动取样阀以确保即使系统不能工作，也可进行人工取样操作。该装置按橇装露天设计(控制器安装在远离现场的非防爆区)，其防护等级为IP65，防爆等级EXdIIBT4，完全满足露天环境及现场防爆要求；样品处理及输送的取样泵采用变频离心泵，实现对旁路和取样回路的流速及压力的控制，使其满足标准的要求；在装置的入口处取样泵前设置了冗余过滤器，确保了取样泵的连续运行的稳定性和可靠性；在取样泵出口设置单向阀防止旁路管道中液位出现回流；在装置的进出口分别设置了清洗口，清洗采用外接介质清洗方式，结构布置便于处理和清洗，可实现不关断主管道情况下维护；在取样回路内配有相关的放空、排污管线和阀门，可对装置内的管道和设备进行排污、关断及排放处理，便于日常的维护和检修；取样回路中设有温度变送器、压力变送器、流量计，实时监测取样回路的温度、压力、流量，确保取样在合理的条件下进行；在样品接收罐设置了称重设备，用于当装置内的液位超高报警，同时监测罐内样品数量取得是否准确；设有安全泄放阀，当超压达到安全阀的泄放值时，安全阀动作，对样品接收回路和接样品接收罐实施安全保护；装置内的管道及设备设置了恒温电拌热及保温措施，确保在线取样装置内的流体不受环境的影响，使该装置能在室外稳定运行。在过滤器前后设置差压开关用于取样系统检测过滤器的运行状态，判断过滤器是否堵塞。本专利技术适用于输油管道在线取样。本自动取样方法首次用于国内工程，主要技术指标超过国内最好水平，达到了国际同期先进水平。从本质上提高了输送介质样品取得的代表性，减少贸易纠纷；不受油品生产工艺和输油工况变化影响；不受人为因素影响；降低操作人员的劳动强度。采用的工艺、设备、材料和结构技术先进，设计文件组成内容和深度符合要求。具有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输油管道在线取样方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在主管道上设置有一段旁路，所述旁路的入口端接取样探头，所述取样探头接入主管道，液体经由取样探头进入旁路；2)进入旁路的液体通过压力表进行压力检测；3)压力检测后的液体通过过滤器进行过滤及排污；4)过滤器两端并联有压差开关，并进行压差检测；5)过滤器后接有取样泵，液体经取样泵加压；6)取样泵出口设有压力表，再次进行压力检测；7)取样泵出口接取样回路和喷射回路，喷射回路出口端经喷嘴将液体喷入主管道内，进入取样回路的液体继续进行下列流程；8)排污；9)在线密度检测；10)排气；11)取样品，并将样品留存；12)取样品后剩余的液体依次经压力检测、温度检测、流量检测后最后汇入主管道；其中，步骤4)中的压差检测、步骤5)中的取样泵加压、步骤9)中的在线密度检测、步骤11)中的样品留存相关控制、步骤12)中的压力检测、温度检测、流量检测各自将信号送至控制器，所述控制器接收上级控制系统的信号。

【技术特征摘要】
1.一种输油管道在线取样方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在主管道上设置有一段旁路，所述旁路的入口端接取样探头，所述取样探头接入主管道，液体经由取样探头进入旁路；2)进入旁路的液体通过压力表进行压力检测；3)压力检测后的液体通过过滤器进行过滤及排污；4)过滤器两端并联有压差开关，并进行压差检测；5)过滤器后接有取样泵，液体经取样泵加压；6)取样泵出口设有压力表，再次进行压力检测；7)取样泵出口接取样回路和喷射回路，喷射回路出口端经喷嘴将液体喷入主管道内，进入取样回路的液体继续进行下列流程；8)排污；9)在线密度检测；10)排气；11)取样品，并将样品留存；12)取样品后剩余的液体依次经压力检测、温度检测、流量检测后最后汇入主管道；其中，步骤4)中的压差检测、步骤5)中的取样泵加压、步骤9)中的在线密度检测、步骤11)中的样品留存相关控制、步骤12)中的压力检测、温度检测、流量检测各自将信号送至控制器，所述控制器接收上级控制系统的信号。2.根据权利要求1所述的输油管道在线取样方法，其特征在于，旁路进口处设有手动取样阀，当旁路故障无法自动取样时，在步骤1)后进行手动取样。3.根据权利要求1所述的输油管道在线取样方法，其特征在于，旁路进口处和取样回路出口处均设有清洗阀，两处清洗阀配合使用定期清洗旁路和取样回路。4.根据权利要求1所述的输油管道在线取样方法，其特征在于，步骤5)中液体经取样泵加压通过并联冗...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博春，聂中文，陈子赓，岳静飞，张皓，尹明路，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油管道局工程有限公司，中国石油管道局工程有限公司设计分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11