输油管道在线取样装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种输油管道在线取样装置及方法，所述在线取样装置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；所述旁路上设置有取样泵并在取样泵后接取样回路和喷射回路，所述喷射回路的出口端经喷嘴接入主管道，所述取样回路取代表样，剩余液体最后也汇入主管道。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 device and method for oil pipeline

The invention relates to a device and a method of online pipeline sampling, the sampling device has a bypass pipe arranged in the main entrance, the bypass end of the sampling probe, the probe connected with the main pipe; the bypass pump is arranged on and connected with the sampling circuit and sampling circuit in jet pump sampling after the injection outlet loop through the nozzle connected with the main pipeline, the sampling loop to take representative samples, the remaining liquid and finally 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】
输油管道在线取样装置和方法
本专利技术涉及一种输油管道在线取样装置和方法，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。此种取样装置的缺点为：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，系统容易产生故障；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装置和方法。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装置，其集成在橇装上，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(1)伸入主管道中心至主管道中心下部0.1D的位置，D为主管道的直径；取样探头依次串接工艺阀门A和工艺阀门B，所述工艺阀门B连接支路A和支路B的入口，所述支路A与支路B设置相同，其中支路A自入口依次串接工艺阀门C、压力表A、过滤器A、取样泵A、压力表B、工艺阀门D和单向阀A，支路A和支路B的出口汇合成一条管路，并在交汇点后依次串接工艺阀门G和工艺阀门H，最后经所述喷嘴接入主管道；所述支路A、支路B的交汇点和工艺阀门G之间旁接取样回路，其中，所述取样回路自入口依次串接工艺阀门I、在线密度计和工艺阀门K，所述工艺阀门K连接支路C和支路D的入口；所述支路C与支路D的设置相同，其中支路C自入口依次串接工艺阀门L、取样控制阀A和工艺阀门M，支路D自入口依次串接工艺阀门N、取样控制阀B和工艺阀门O；所述支路C与支路D的出口汇合成一条管路，并在交汇点后依次串接压力变送器、温度变送器、流量计、清洗阀B、工艺阀门Q和工艺阀门R，最后汇入主管道；支路C和支路D分别经取样控制阀A和取样控制阀B接在一起为管线E，所述管线E的入口连接分液三通阀，经所述分液三通阀后分别连接样品接收罐A和样品接收罐B，所述样品接收罐A和样品接收罐B分别放置于称重仪A和称重仪B上；取样泵A、在线密度计、称重仪A、称重仪B、取样控制阀A、取样控制阀B、分液三通阀、压力变送器、温度变送器、流量计均由仪表电缆接入控制器，所述控制器经仪表电缆接入主控制系统。进一步的，所述喷嘴为中空直管，所述喷嘴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。进一步的，取样探头与工艺阀门A之间旁接手动取样阀；所述管线E的入口与分液三通阀之间旁接安全泄放阀。进一步的，工艺阀门B与支路A、支路B入口连接处之间旁接清洗阀A；取样回路的入口与工艺阀门I之间旁接排污阀门。进一步的，过滤器A两旁并联差压开关A，所述差压开关A经仪表电缆接入控制器；工艺阀门I、在线密度计和工艺阀门K形成的管线F并联工艺阀门J，所述工艺阀门J与管线F出口的连接处旁接放空阀门；支路C和支路D的两旁并联有一段旁通管线，所述旁通管线上设有工艺阀门P(16)。进一步的，工艺阀门A和工艺阀门B，工艺阀门B与支路A、支路B入口连接处之间，单向阀A与支路A、支路B的出口交汇点之间，支路A、支路B的出口交汇点与工艺阀门G之间，工艺阀门G和工艺阀门H之间，取样回路的入口与工艺阀门I之间，工艺阀门K与支路C、支路D的入口连接处之间，支路C、支路D出口交汇点与压力变送器之间，清洗阀B与工艺阀门Q之间，工艺阀门Q和工艺阀门R之间均设有电伴热保温部件。进一步的，所述取样泵A和支路B上的取样泵B采用变频离心泵。进一步的，所述过滤器A和支路B上的过滤器B内的金属滤网设置了磁性吸附器。一种基于上述输油管道在线取样装置进行在线取样的方法，包括以下步骤：1)液体经由取样探头进入旁路；2)进入旁路的液体进行压力检测；3)过滤及排污；4)过滤器进行压差检测；5)液体经取样泵加压；6)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，所述控制器接收主控制系统的信号。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。本专利技术的有益效果为：采用本专利技术所述在线取样装置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。输油管道采用本专利技术所述在线取样装置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，并达到取得样品具有代表性、取样过程自动化、系统控制精确化的要求，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。该装置设有动态混合功能，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。该装置设有控制器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。该装置设有冗余的取样泵、样品接收罐、取样控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输油管道在线取样装置，其集成在橇装上，其特征在于，在主管道上设置有一段旁路(8)，所述旁路(8)的入口端接取样探头(1)，所述取样探头(1)伸入主管道中心至主管道中心下部0.1D的位置，D为主管道的直径；取样探头(1)依次串接工艺阀门A(3)和工艺阀门B(5)，所述工艺阀门B(5)连接支路A和支路B的入口，所述支路A与支路B设置相同，其中支路A自入口依次串接工艺阀门C(9)、压力表A(10)、过滤器A(11)、取样泵A(13)、压力表B(14)、工艺阀门D(15)和单向阀A(16)，支路A和支路B的出口汇合成一条管路，并在交汇点后依次串接工艺阀门G(28)和工艺阀门H(30)，最后经所述喷嘴(31)接入主管道；所述支路A、支路B的交汇点和工艺阀门G(28)之间旁接取样回路(32)，其中，所述取样回路(32)自入口依次串接工艺阀门I(35)、在线密度计(36)和工艺阀门K(38)，所述工艺阀门K(38)连接支路C和支路D的入口；所述支路C与支路D的设置相同，其中支路C自入口依次串接工艺阀门L(41)、取样控制阀A(42)和工艺阀门M(43)，支路D自入口依次串接工艺阀门N(44)、取样控制阀B(45)和工艺阀门O(46)；所述支路C与支路D的出口汇合成一条管路，并在交汇点后依次串接压力变送器(55)、温度变送器(56)、流量计(57)、清洗阀B(27)、工艺阀门Q(59)和工艺阀门R(61)，最后汇入主管道；支路C和支路D分别经取样控制阀A(42)和取样控制阀B(45)接在一起为管线E，所述管线E的入口连接分液三通阀(47)，经所述分液三通阀(47)后分别连接样品接收罐A(49)和样品接收罐B(50)，所述样品接收罐A(49)和样品接收罐B(50)分别放置于称重仪A(51)和称重仪B(52)上；取样泵A(13)、在线密度计(36)、称重仪A(51)、称重仪B(52)、取样控制阀A(42)、取样控制阀B(45)、分液三通阀(47)、压力变送器(55)、温度变送器(56)、流量计(57)均由仪表电缆接入控制器(74)，所述控制器(74)经仪表电缆接入主控制系统(75)。...

【技术特征摘要】
1.一种输油管道在线取样装置，其集成在橇装上，其特征在于，在主管道上设置有一段旁路(8)，所述旁路(8)的入口端接取样探头(1)，所述取样探头(1)伸入主管道中心至主管道中心下部0.1D的位置，D为主管道的直径；取样探头(1)依次串接工艺阀门A(3)和工艺阀门B(5)，所述工艺阀门B(5)连接支路A和支路B的入口，所述支路A与支路B设置相同，其中支路A自入口依次串接工艺阀门C(9)、压力表A(10)、过滤器A(11)、取样泵A(13)、压力表B(14)、工艺阀门D(15)和单向阀A(16)，支路A和支路B的出口汇合成一条管路，并在交汇点后依次串接工艺阀门G(28)和工艺阀门H(30)，最后经所述喷嘴(31)接入主管道；所述支路A、支路B的交汇点和工艺阀门G(28)之间旁接取样回路(32)，其中，所述取样回路(32)自入口依次串接工艺阀门I(35)、在线密度计(36)和工艺阀门K(38)，所述工艺阀门K(38)连接支路C和支路D的入口；所述支路C与支路D的设置相同，其中支路C自入口依次串接工艺阀门L(41)、取样控制阀A(42)和工艺阀门M(43)，支路D自入口依次串接工艺阀门N(44)、取样控制阀B(45)和工艺阀门O(46)；所述支路C与支路D的出口汇合成一条管路，并在交汇点后依次串接压力变送器(55)、温度变送器(56)、流量计(57)、清洗阀B(27)、工艺阀门Q(59)和工艺阀门R(61)，最后汇入主管道；支路C和支路D分别经取样控制阀A(42)和取样控制阀B(45)接在一起为管线E，所述管线E的入口连接分液三通阀(47)，经所述分液三通阀(47)后分别连接样品接收罐A(49)和样品接收罐B(50)，所述样品接收罐A(49)和样品接收罐B(50)分别放置于称重仪A(51)和称重仪B(52)上；取样泵A(13)、在线密度计(36)、称重仪A(51)、称重仪B(52)、取样控制阀A(42)、取样控制阀B(45)、分液三通阀(47)、压力变送器(55)、温度变送器(56)、流量计(57)均由仪表电缆接入控制器(74)，所述控制器(74)经仪表电缆接入主控制系统(75)。2.根据权利要求1所述的输油管道在线取样装置，其特征在于，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，沿所述中空直管的外壁均匀设有若干个喷空。3.根据权利要求1所述的输油管道在线取样装置，其特征在于，取样探头(1)与工艺阀门A(3)之间旁接手动取样阀(2)；所述管线E的入口与分液三通阀(47)之间旁接安全泄放阀(48)。4.根据权利要求1所述的输油管道在线取样装置，其特征在于，工艺阀门B(5)与支路A、支路B入口连接处之间旁接清洗阀A(6)；取样回路(32)的入口与工艺阀门I(35)之间旁接排污阀门(33)。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博春，聂中文，康鹏飞，陈硕，刘永帅，姜雨腾，孟未，赵晓鹰，
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