【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天然气样本检测，具体涉及一种天然气累积取样储罐。
技术介绍
1、天然气组成分析结果对天然气的热值精准计量起着关键作用，而科学合理地选择取样方式直接影响到天然气组成分析结果的准确性。
2、天然气的累积取样方法主要包括了直接取样法和间歇取样法，而间接取样法又包含了取点样和取累积样。其中，累积取样能够获取一段时间内的平均天然气样品，从而能更好地反映天然气的质量和变化趋势，能够为天然气的实验室分析提供可供核查的实物依据。
3、目前对于累积取样法在一定时间内采集天然气样本，通常利用胶囊钢瓶或活塞气瓶来存储天然气累积样本。
4、胶囊钢瓶采用橡胶或其他弹性材料，在胶囊钢瓶内侧充恒压气体，另外一侧充天然气样本，随着天然气样本增多，内侧气体逐渐流出，从而实现天然气样本的存储。其缺点有：第一,因天然气样本和内侧气体仅隔一层弹性膜，内侧气体必须采用惰性气体，否则膜破裂，造成两种气体的混合，从而形成大体积爆炸性混合物，易造成重大事故；第二，胶囊钢瓶的弹性膜表面积大，易损坏及老化；第三，弹性膜具有一定的渗透能力，因为表面积大渗透量不可预估；第四，弹性膜对一些介质吸附性强，如含硫介质，如果此参数需要测量，本方法不能保证样本的真实性。
5、我们采用活塞气瓶结构主体为316ss并具有高精度表面，总体强度高，使用吸附因素少，避免了上述所述膜对介质成分吸附的问题。
6、活塞式气瓶使用高强度缸体、活塞及密封环进行密封，避免大面积破损造成上、下腔气体的混合，安全性提高；另外我们在活塞杆中设置保护
7、现有活塞气瓶结构是：不锈钢筒，中间一个活塞将其分隔成两个空间，一边用来装天然气样本，一边用来装氦气。两边都各有一个针阀来进行关断。样本通过样本侧阀门进入筒内关断阀门，另一侧充入高压的惰性气体后关断阀门。此时如果打开样品侧的阀门，样本由于被高压的惰性气体压缩汽化，汽化后的气体即可供用户使用。其缺点有，第一：活塞和不锈钢筒之间的密封问题，目前采用的是o型圈密封，短时间使用的时候，没有问题，但随着时间的增加，样本和惰性气体之间会出现渗漏，且时间越久渗漏越多。这就导致整个采样的样本没有反映出样本的真实情况且限制了取样效率。第二：在活塞运动过程中，会导致o型圈磨损，产生样本泄漏。第三：采用惰性气体氦气成本高，货源稀缺。
8、以往活塞气瓶在取样过程中，是通过活塞两侧压力进行取样。
9、我们所用的装置是在在活塞杆中设置保护气组件防止上、下腔气体因泄漏而串混，从而避免因泄漏导致上、下腔气体混合，保证累积样品成分真实性。
10、通过保护气组件可以实时监测活塞密封及泄漏状况，以便于发现泄漏并及时检修。
11、以往活塞气瓶在外部设置磁性检测装置来获取活塞位置。我们采用光学法距离检测器来检测活塞所在位置，系统可靠，可实时、精确检测活塞位置，并且结构简单。
技术实现思路
1、本专利技术提供的一种天然气累积取样储罐，能够通过累积取样储罐，能够获取一段时间内的平均天然气样品，进而通过导管分装至样本罐之中，从而能更好地反映天然气的质量和变化趋势。此外，活塞将缸体分为压力腔以及样本腔，使得在取样之前能够通过压力气体推动活塞，从而排空样本腔中的空气。同时，通过保护气组件，能够在发生泄漏的情况下使泄漏的天然气样本通过保护气槽、保护气管道排出保护气口，从而防止天然气样本的直接泄漏造成危险，从而克服上述现有技术中存在的问题。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供了一种天然气累积取样储罐，包括储罐以及与所述储罐内壁配合的活塞，所述储罐包括依次连接的上盖板、缸体以及下盖板；
4、连接所述活塞的活塞杆贯穿所述上盖板，并使得所述活塞能够沿着所述缸体的内壁运动；
5、所述活塞与所述上盖板围成一个压力腔，用于通入压力气体并带动活塞的运动；所述活塞与所述下盖板围成一个样本腔，用于存放天然气样本；
6、所述上盖板中设有压力气道，用于向所述压力腔中通入压力气体，以及释放所述压力腔中的压力气体；
7、所述下盖板中设有样本气道，用于向所述样本腔中充入样本气体，以及从样本腔中采集样本气体。
8、在一些实施例中，所述活塞杆中设有保护气组件，用于向活塞杆中通入保护气，并检测活塞相对于所述压力腔以及样本腔的密封性。
9、在一些实施例中，所述保护气组件包括设置于所述活塞杆顶端的保护气入口、设置于所述活塞杆中的保护气道以及设置于所述活塞杆与所述活塞连接处的两侧气道；所述两侧气道连通所述保护气道并向所述保护气道的两外侧延伸至所述活塞之中；保护气能够通过所述保护气入口充入所述保护气道，进而充入两侧气道之中。
10、在一些实施例中，所述两侧气道在所述活塞之中延伸至所述活塞的侧壁，并在所述活塞的侧壁形成一个保护气槽；所述保护气槽连通所述两侧气道。
11、在一些实施例中，所述压力气道包括压力进气道以及压力出气道；所述压力进气道连通所述压力气体和压力腔；所述压力出气道连通所述压力腔和外界。
12、在一些实施例中，所述样本气道包括样本进气道以及样本出气道；所述样本进气道连通所述天然气样本和所述样本腔；所述样本出气道连通所述样本腔和样本罐。
13、在一些实施例中，所述活塞杆与所述上盖板连接处为密封结构。
14、在一些实施例中，所述上盖板表面还设有光学距离测量装置，用于检测活塞位置。
15、在一些实施例中，所述上盖板以及下盖板之间均匀设置有多个锁紧杆；所述锁紧杆的两端分别与所述上盖板以及下盖板的边缘连接。
16、第二方面，本专利技术提供了一种天然气累计取样方法，包括：将活塞的行程分为若干个区间，并根据活塞的行程区间调节压力气体的进气压力。
17、本申请的有益效果是：
18、本申请提供的一种天然气累积取样储罐，具备以下有益效果：
19、1、通过累积取样储罐，能够不断收集样品，从而获取一段时间内的累积气体样品，能全面地反映天然气的组分变化及在一定时间内的平均质量。
20、2、活塞将缸体分为压力腔以及样本腔，使得在取样之前能够通过压力气体推动活塞，从而排空样本腔中的空气，避免样本与其他气体混合从而影响分析准确性。
21、3、通过保护气组件，能够在发生泄漏的情况下使泄漏的天然气样本通过保护气槽、保护气管道排出保护气口，从而防止天然气样本的直接泄漏造成危险。
22、4、能够有效控制取样过程中取样储罐的压力值，防止取样不完全或气罐压力过大。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种天然气累积取样储罐，包括储罐以及与所述储罐内壁配合的活塞，其特征在于，所述储罐包括依次连接的上盖板、缸体以及下盖板；
2.根据权利要求1所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述活塞杆中设有保护气组件，用于向活塞杆中通入保护气，并检测活塞相对于所述压力腔以及样本腔的密封性。
3.根据权利要求2所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述保护气组件能将活塞上、下腔之间设置一个低压，防止气体因泄漏而串混，从而避免因泄漏导致上、下腔气体混合，造成累积样品成分失真或形成爆炸性混合物。
4.根据权利要求3所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述保护气组件包括设置于所述活塞杆顶端的保护气入口、设置于所述活塞杆中的保护气道以及设置于所述活塞杆与所述活塞连接处的两侧气道；所述两侧气道连通所述保护气道并向所述保护气道的两外侧延伸至所述活塞之中；保护气能够通过所述保护气入口充入所述保护气道，进而充入两侧气道之中。
5.根据权利要求4所述的一种天然气累计取样储罐，其特征在于，所述两侧气道在所述活塞之中延伸至所述活塞的侧壁，并在所述活塞
6.根据权利要求1所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述压力气道包括压力进气道以及压力出气道；所述压力进气道连通所述压力气体和压力腔；所述压力出气道连通所述压力腔和外界。
7.根据权利要求1所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述样本气道包括样本进气道以及样本出气道；所述样本进气道连通所述天然气样本和所述样本腔；所述样本出气道连通所述样本腔和样本罐。
8.根据权利要求1所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述活塞杆与所述上盖板连接处为密封结构。
9.根据权利要求1所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述上盖板表面还设有光学距离测量装置，用于检测所述活塞的位置。
10.用于上述权利要求1-9中任一项所述的天然气累积取样储罐的天然气累积取样方法，其特征在于，包括：将活塞的行程分为若干个区间，并根据活塞的行程区间调节压力气体的进气压力。
...【技术特征摘要】
1.一种天然气累积取样储罐，包括储罐以及与所述储罐内壁配合的活塞，其特征在于，所述储罐包括依次连接的上盖板、缸体以及下盖板；
2.根据权利要求1所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述活塞杆中设有保护气组件，用于向活塞杆中通入保护气，并检测活塞相对于所述压力腔以及样本腔的密封性。
3.根据权利要求2所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述保护气组件能将活塞上、下腔之间设置一个低压，防止气体因泄漏而串混，从而避免因泄漏导致上、下腔气体混合，造成累积样品成分失真或形成爆炸性混合物。
4.根据权利要求3所述的一种天然气累积取样储罐，其特征在于，所述保护气组件包括设置于所述活塞杆顶端的保护气入口、设置于所述活塞杆中的保护气道以及设置于所述活塞杆与所述活塞连接处的两侧气道；所述两侧气道连通所述保护气道并向所述保护气道的两外侧延伸至所述活塞之中；保护气能够通过所述保护气入口充入所述保护气道，进而充入两侧气道之中。
5.根据权利要求4所述的一种天然气累计取样储罐，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：许佳民，周航军，齐彦彦，丁铭峰，
申请(专利权)人：北京凯隆分析仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：
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