[實用新型]適用于高壓氣體管道內顆粒物在線檢測的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220623927.7
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN203011801U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 姬忠禮;許喬奇;陳鴻海;熊至宜
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;韓蕾

技術領域

本實用新型是關于管道內顆粒物采集分析技術，具體是關于一種適用于高壓氣體管道內顆粒物在線檢測的裝置，特別適用于高壓天然氣管道內顆粒物的在線檢測。

背景技術

管道內顆粒物采集分析技術廣泛應用于各氣體輸送領域，如天然氣管道等。由于天然氣氣源及天然氣管道磨損腐蝕等原因，天然氣輸送過程中會含有黑色的固體雜質等顆粒物。天然氣站場采用過濾分離設備來除去天然氣中的顆粒物，從而保證后續(xù)壓縮機、儀表及閥門等重要設備的正常運行。過濾分離設備運行中具有一定的阻力，增加了下游壓縮機的能耗，需要根據天然氣管道內顆粒物的實際情況選擇合適的過濾分離設備和制定合理的運行方案以及天然氣站場排污和清關作業(yè)安排。因此，對高壓天然氣管道內顆粒物濃度和粒度分布等狀況進行檢測是很有意義的。

目前針對高壓天然氣管道內顆粒物的檢測主要分為離線檢測和在線檢測。離線檢測是指通過高精度的濾筒或濾膜將氣體管道內的粉塵等顆粒物收集，對其稱重后計算出管道內的顆粒物濃度，再借助其他粒度分析儀測定出收集的顆粒物粒徑。這種離線檢測方式可以比較客觀的測定出管道內顆粒物特性，但是當濃度較低時操作時間較長，實時性不好。而目前大多數在線檢測裝置為采用光學原理，只能在常溫常壓下進行檢測，所述檢測設備如果用于高壓工況的檢測則需要將高壓氣體降溫后再通過儀器檢測，而壓力的降低會使某些氣體析出液滴，造成顆粒物團聚，影響測量結果，并且凝結的液滴也會污染光學鏡頭。目前也有少數儀器也可以直接用于高壓工況下在線測量，例如，CN201060152Y公開了一種高壓天然氣管道內粉塵在線檢測裝置，其結構包括：插入管道接管[5]的采樣嘴[2]由壓力密封套[4]隔開為兩單元，分別經球閥I[7]、球閥II[8]連接差壓傳感器[11]；采樣管[3]依次接流量調節(jié)閥I[9]、冷凝干燥器[10]后與流量傳感器[14]連接，并在流量傳感器[14]之前還加有壓力傳感器I[12]和溫度傳感器I[13]；流量傳感器[14]后依次串接減壓裝置[15]、流量傳感器II[21]，并在流量傳感器II[21]之前還加有壓力傳感器II[18]、溫度傳感器II[19]，減壓裝置[15]經流量調節(jié)閥II[17]接多余氣體排出管[16]；直管采樣管[20]從減壓裝置[15]中接出經流量傳感器II[21]、流量調節(jié)閥III[23]后接顆粒分析儀[24]一輸入，從減壓裝置[15]另一出口管經流量調節(jié)閥II[17]接接管[22]后接向顆粒分析儀[24]另一輸入。該裝置結構復雜，且從現場使用情況來看，濃度過低或過高時測量儀器測量結果不準確。此外，針對天然氣長輸管線，顆粒濃度變化大，從幾毫克至幾百毫克，粒徑范圍從0.3微米至100微米，目前的檢測技術尚不能達到對高壓天然氣管道內顆粒物濃度長期在線監(jiān)測的技術效果，也不能測量管道內液滴的含量。

實用新型內容

有鑒于上述現有高壓天然氣管道內顆粒物檢測技術存在的缺點，本案實用新型人基于從事相關科研及現場經驗和專業(yè)知識，創(chuàng)造性地提出了一種能夠直接在線檢測和長期監(jiān)測高壓氣體管道內顆粒物的裝置。

本實用新型的一個目的在于提供一種適用于高壓氣體管道內顆粒物在線檢測的裝置，該裝置維護成本低，可靠性強，無需將高壓氣體減壓即可在線實現管道內顆粒物特性的測定，進一步還能夠實現長期在線監(jiān)測。

為達到上述目的，本實用新型提供了一種適用于高壓氣體管道內顆粒物在線檢測的裝置，該裝置包括：

在線檢測單元；所述在線檢測單元包括通過管路依次串接的主采樣嘴以及流量分配器；所述主采樣嘴的前端伸入需檢測的高壓氣體管道內，末端串接流量分配器氣體進口；所述流量分配器設置有一個腔體，腔體前側設置一個氣體進口，后側設置兩個氣體出口而分出主路及旁路兩條管路，所述流量分配器的腔體直徑大于氣體進口與主路出口，主路依次串接二次采樣嘴、在線顆粒物粒徑譜儀以及第一質量流量控制器，旁路串接第二質量流量控制器。

利用本實用新型的裝置，主采樣嘴從高壓氣體管道內采樣后，所采氣樣從流量分配器氣體進口經擴散進入腔體后，分別經二次采樣嘴和旁路出口排出。

本實用新型中，所述“前”、“后”或“末”的方向是指按照氣體流動的上下游方向而言，即，氣流方向是從“前”流向“后”或“末”。

本實用新型的適用于高壓氣體管道內顆粒物在線檢測的裝置中，利用所述流量分配器的結構設計，可以讓進入其腔體的氣流在腔體內部形成湍流，進而使其內的顆粒物混合均勻，來滿足二次取樣嘴可以采到具有代表性的樣品。