[發明專利]一種氣體管道等動取樣系統及其方法

有效

• 申請號: 201510094354.1
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104677697A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 畢慎平;官磊;張亞方
• 申請（專利權）人: 北京奧盛蘭石油技術服務有限公司
• 主分類號: G01N1/22
• 分類號: G01N1/22
• 代理公司: 北京國林貿知識產權代理有限公司 11001
• 代理人: 李桂玲;杜國慶

技術領域

本發明涉及壓力管道氣體取樣，特別涉及一種氣體管道等動取樣系統及其方法，是一種方便移動可應用于天然氣管道顆粒物等動取樣的系統及方法。

背景技術

天然氣已經廣泛的應用于工業和生活的各個方面，天然氣從開采地出來需要經過管道輸送到城市和鄉村，天然氣開采后供給用戶過程中，由于開采、輸送等環節會使天然氣中包含一些固體顆粒物，固體顆粒物不參與燃燒，故不產生熱值，固體顆粒物含量直接影響天然氣的質量，使能量計量不準確，并對下游用戶設備產生嚴重影響，固體顆粒物燃燒后排放到大氣中還會對環境造成污染，故應對天然氣顆粒物進行控制，而在控制前就應該先了解天然氣中顆粒物的含量，這就涉及到取樣。然而天然氣在管道中的流動是復雜的，在管道的斷面上各點的雜質含量是不同的，因此只是簡單地從采樣口放氣取樣并不能真實全面的反應管道中天然氣的情況，又由于管道內天然氣流速與取樣管流速不同，所以取得的樣品與管道內實際樣品存在差異，以前取樣方式為直接在管道上留出球閥，取樣時打開球閥直接取樣，不能完全反映實際情況。天然氣的質量關系到用戶的利益，如何動態的監測輸送中的天然氣質量，使對問題的出現控制在源頭，對于保障用戶的利益至關重要。現有取樣設備都是在現場建立取樣站，整體體積龐大，而且不能移動，只能在建設點對管道進行取樣；其他便攜式取樣器只能對管道氣體進行常規取樣，不能實現等動取樣。

發明內容

本發明目的在于提供一種氣體管道等動取樣系統及其方法，系統連接一個可在管道中徑向移動的取樣探頭，在取樣系統中首先通過一個流速測定裝置測定管道中氣體的流速，然后通過一個調節裝置將從管道中取樣的流動氣體與氣流速等同，實現等動取樣。

為了實現上述目的，本發明的方案是：

一種氣體管道等動取樣系統，包括氣體取樣主管路，主管路一端為取樣氣進口，取樣氣進口與一個取樣器的氣體取樣管連接，主管路另一端為取樣氣出口；其中，在所述氣體取樣管的取樣嘴旁位置同時設置流速傳感器探頭，在主管路進氣口與出氣口之間設置有一個旁路支管，旁路支管上設置有第一電控閥，在旁路支管與進氣口之間的主管路上設置有一個測量進氣壓力的壓力傳感器，在旁路支管與主管路連接的進氣端口和出氣端口之間的主管路上設置有第二電控閥，在所述第二電控閥與旁路支管出氣端口之間的主管路上設置有顆粒物捕集器，在旁路支管出氣端口與主管路出氣口之間的主管路上分別順序設置有流量計和比例調節閥，所述取樣器中設置的流速傳感器探頭連接一個流速傳感器；有一個調節控制器分別與流速傳感器、第一電控閥和第二電控閥的電控端、第一壓力傳感器、流量計和比例調節閥連接，所述調節控制器用于對主管路取樣氣出口的采樣氣體流速與流速傳感器測得的被測氣體管道中的氣體流速進行比對調節。

方案進一步是：所述第二電控閥是電控球閥，在旁路支管出氣端口與流量計之間的主管路上設置有用于保護顆粒物捕集器的第三電控閥，第三電控閥電控端連接調節控制器。

方案進一步是：所述第三電控閥與流量計之間的主管路上還順序設置有防冰堵單元、第一壓力表、手動控制減壓閥和第二壓力表。

方案進一步是：所述防冰堵單元包括有一個耐壓殼體，在殼體上設置有一個進氣口和出氣口，在進氣口和出氣口之間設置有空腔，空腔中填充有吸收水分子的分子篩。

方案進一步是：在所述第二電控閥與旁路支管進氣端口之間的主管路上還設置有用于清洗管路的放氣管，放氣管上設置有第四電控閥，第四電控閥電控端連接調節控制器。

方案進一步是：所述流速傳感器探頭是壓差測量管道，壓差測量管道分為兩路測量管道，一路測量管道口面對被測管道中氣體流動的方向，另一路測量管道口背對被測管道中氣體流動的方向，兩路測量管道口后的直管通道軸線與氣體流動方向的夾角是在10度至35度之間，并且兩個夾角一致。最佳是20度至30度。

方案進一步是：所述取樣器是一個可伸縮取樣器，包括伸入被測管道內取樣的伸縮管和與被測氣體管道接口連接的外接裝置，伸縮管內安裝有所述氣體取樣管，所述外接裝置包括套在伸縮管外壁的套管和設置在套管外部、與被測管道內氣體相通的外氣管路，在外氣管路上設置有外氣控制閥門；伸縮管的外壁固定有活塞，活塞與套管的內壁及套管尾端管口密封件形成密封空間，所述密封空間設置有與外氣管路相通的接口，在密封空間設置有出氣口和出氣口閥門；從外氣管路進入密封空間的氣體可以推動氣體取樣管向前移動；在取樣過程中，順序控制外氣控制閥門和密封空間端部出氣口閥門從而控制氣體取樣管的伸進長度。