开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统及其采样方法技术方案

本发明专利技术公开了一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其特征在于，所述的采样系统由采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统通过管路依次串接而成，所述采样子系统包括管状采样嘴，所述粉尘捕集子系统包括并联设置的两个粉尘捕集器，所述计量与调节子系统包括串联连接的流量调节阀和流量变送器，所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接；所述放空子系统包括依次串接的减压阀、闸阀和止回阀，所述减压阀与所述流量变送器相连接，所述止回阀连接放空管路。本发明专利技术具有测量精度高、操作快速方便、安全可靠性高，且能够保证采样连续性的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于管道内固体粉尘采集分析
，尤其涉及一种。
技术介绍
目前，在对天然气管道内中的粉尘检测分析时，通常采用离线过滤称重法，该检测方法是利用等动采样原理，即，借助不同类型的采样嘴从天然气管道中取出一部分气体进行检测分析，在采样过程中，保证采样速度等于输送管道内的气体流动速度，使得具有代表性的颗粒物进入采样系统，以此确定天然气中的粉尘浓度与粒度分布。现有的采样检测系统主要包括采样嘴及采样管、捕尘装置及流量调节与压力、温度测试装置。其中，采样嘴及采样管，用于从天然气中取出一部分样品气体；捕尘装置，用于捕集采样嘴及采样管所取出的气体中的粉尘；流量调节与压力、温度测试装置，用于显示记录采样时气体的流量、温度、压力。采样动力可以利用天然气本身的压力作为动力进行采样，即为撬装式采样方法。在高压天然气管道内粉尘检测中，由于天然气管道内压力一般都很高，可达 lOMPa，且天然气为易燃气体，这对采样系统的可靠以及操作的安全性提出了更高的要求。 现有的过滤称重法作为一种标准的含尘浓度检测方法，对含尘气体内粉尘的检测是可行的、也是必要的。但现有的过滤称重法在检测的精度、操作的安全可靠度及方便性，以及采样的连续性上皆有待进一步的提高。有鉴于上述现有技术存在的缺点，本专利技术人基于从事相关设计及现场经验和专业知识积极加以改进和创新，以期实现一种能够提高测量精度、操作快速方便、安全可靠性高，且能够保证采样连续性的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统及采样方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够提高测量精度、操作快速方便、安全可靠性高，且能够保证采样连续性的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统。本专利技术的另一目的是提供一种能够提高测量精度、操作快速方便、安全可靠性高， 且能够保证采样连续性的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法。为达到上述目的，本专利技术提出一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统， 所述的采样系统由采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统通过管路依次串接而成，其中所述采样子系统，至少包括管状采样嘴，伸入高压天然气管道内，以引入天然气气体样品；所述粉尘捕集子系统，包括并联设置的两个粉尘捕集器，每一所述粉尘捕集器与一控制阀组相连接，所述控制阀分别控制连接于相应的粉尘捕集器的管路的导通或截止， 使得所述两个粉尘捕集器的其中之一能过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘；所述计量与调节子系统，至少包括流量调节阀和流量变送器，所述流量调节阀与所述流量变送器串联连接，所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接；所述放空子系统，至少包括依次串接的减压阀、闸阀和止回阀，所述减压阀与所述流量变送器相连接，所述止回阀连接放空管路。如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其中，所述采样子系统还包括管道接管，其一端固接于天然气管道上的采样口的外侧，所述采样嘴通过所述管道接管伸入至所述高压天然气管道内；法兰，该法兰与所述管道接管的另一端相连接，所述法兰套设于一套管的外侧，所述套管插设于所述管道接管中，所述采样嘴穿设且固定于所述套管，所述法兰固定套设于所述套管外壁上；阀门，设于所述采样嘴与所述粉尘捕集子系统之间，用于控制所述采样嘴的开启或关闭。如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其中，所述粉尘捕集子系统包括并联设置的第一粉尘捕集器和第二粉尘捕集器，所述第一粉尘捕集器与第一控制阀组相连接，所述第二粉尘捕集器与第二控制阀组相连接；当所述第一控制阀组处于开启状态时，所述第二控制阀组关闭，所述第一粉尘捕集器过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘；而当所述第一控制阀组处于关闭状态时，所述第二控制阀组开启，所述第二粉尘捕集器过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘。如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其中，所述第一控制阀组包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀与所述第一粉尘捕集器的进口端相连接，所述第二控制阀与所述第一粉尘捕集器的出口端相连接；所述第二控制阀组包括第三控制阀和第四控制阀，所述第三控制阀与所述第二粉尘捕集器的进口端相连接，所述第四控制阀与所述第二粉尘捕集器的出口端相连接。如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其中，在所述第一粉尘捕集器与所述第二控制阀之间设有第一压力传感器；在所述第二粉尘捕集器与所述第四控制阀之间设有第二压力传感器。如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其中，所述计量与调节子系统还包括在所述流量调节阀与所述流量变送器之间串联设置的压力传感器和温度传感器。如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其中，所述放空子系统还包括在所述减压阀与所述止回阀之间串联设置的压力传感器和温度传感器。如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其中，在连接所述减压阀进口端的管路与所述放空管路之间连接有第一连接管路，在连接于所述止回阀进口端的管路与所述第一连接管路之间连接有第二连接管路；在所述第一连接管路上设有第五控制阀；在所述第二连接管路上设有第六控制阀。本专利技术还提供了一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法，所述采样方法包括通过管路依次串接采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统而构成采样系统，在所述采样子系统中设置管状采样嘴，使得所述采样嘴导入高压天然气管道内， 以采集天然气气体样品，并将该天然气气体样品导入系统管路中；在所述计量与调节子系统中设置流量调节阀和流量变送器，所述流量调节阀与所述流量变送器串联连接，所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接，调节设置在系统管路中的计量与调节子系统的流量调节阀，使得采样嘴的采样速度等于天然气管道内采样点处的天然气流速，以达到等动采样；在所述粉尘捕集子系统中，并联设置的两个粉尘捕集器，每一所述粉尘捕集器与一控制阀组相连接，所述控制阀分别控制连接于相应的粉尘捕集器的管路的导通或截止， 使得所述两个粉尘捕集器的其中之一能过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘；通过计量与调节子系统的流量变送器对所述天然气气体样品进行流量计量，检验采样流量是否满足等动采样，如满足等动采样，保持系统继续运行；否则，调节流量调节阀， 直至达到等动采样要求流量；在所述放空子系统中，依次串接设置减压阀、闸阀和止回阀，所述减压阀与所述流量变送器相连接，所述止回阀连接放空管路，使得经过粉尘捕集子系统和计量与调节子系统后的天然气气体样品通过放空子系统的减压阀压力减至设定压力值，再排入放空管路。如上所述的开环式高压天然气管道内粉尘离线采样方法，其中，所述粉尘捕集子系统包括并联设置的第一粉尘捕集器和第二粉尘捕集器，所述第一粉尘捕集器与第一控制阀组相连接，所述第二粉尘捕集器与第二控制阀组相连接；其中，所述述并联设置的粉尘捕集器中的一个，来过滤收集压天然气内所含粉尘的步骤进一步包括当所述第一控制阀组处于开启状态时，所述第二控制阀组关闭，所述第一粉尘捕集器过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘；而当所述第一控制阀组处于关闭状态时，所述第二控制阀组开启，所述第二粉尘捕集器过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘。与现有技术相比，本专利技术具有以下特点和优点1、由于本专利技术将粉尘捕集子系统邻接采样子系统设置，流量调节阀和流量变送器等对粉尘影响较大的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种开环式高压天然气管道内粉尘离线采样系统，其特征在于，所述的采样系统由采样子系统、粉尘捕集子系统、计量与调节子系统和放空子系统通过管路依次串接而成，其中：所述采样子系统，至少包括管状采样嘴，伸入高压天然气管道内，以引入天然气气体样品；所述粉尘捕集子系统，包括并联设置的两个粉尘捕集器，每一所述粉尘捕集器与一控制阀组相连接，所述控制阀分别控制连接于相应的粉尘捕集器的管路的导通或截止，使得所述两个粉尘捕集器的其中之一能过滤收集所述天然气气体样品中的粉尘；所述计量与调节子系统，至少包括流量调节阀和流量变送器，所述流量调节阀与所述流量变送器串联连接，所述流量调节阀与所述粉尘捕集子系统相连接；所述放空子系统，至少包括依次串接的减压阀、闸阀和止回阀，所述减压阀与所述流量变送器相连接，所述止回阀连接放空管路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姬忠礼，张星，熊至宜，成永强，张秀涛，许乔奇，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：11