一種貯罐隨機取樣裝置的製作方法

2023-06-19 04:15:41 2

專利名稱：一種貯罐隨機取樣裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及貯罐取樣技術領域，具體說是一種貯罐隨機取樣裝置。
背景技術：
現有，許多有貯罐的用戶要求在不同液位下，隨機採集不同層面的樣品，特別是原油貯罐中對於油水界面的界定是原油脫水過程中的重要環節，由於原油的黏度大、密度不均勻，同時原油的油水界面區域是一個混合物密度不完全漸變的過程，其中含有「油包水」、 「水包油」等多種混合狀態。受這些因素的影響，長期以來，油田原油罐的油水界面測量一直是工業過程測量領域的一個難題，而油水界面這一參數對於每一個採油廠都是非常重要的，其中涉及到了準確清盤庫存和財務結算等關鍵性的問題，所以急待解決。通常測量油水界面儀器，如電容或射頻導納式、ZGL型智能化自校正油水雙液位測量儀、伺服式液位計、光纖傳感油水界面監控儀及靜壓力式等眾多儀器儀表，存在以下不足首先，它不是直接測量到油水界面，而是轉換為其它量間接測量，經常造成虛假信息導致跑油事故；其次，各種儀器儀表受現場環境溫度、溼度、及被測介質的溫度和壓力、以及由於不同產地的原油密度都不盡相同、密度差別細微，再加上進料帶來的擾動、破乳劑和沉降時間等諸多因素的影響，從而導致了在原油層與水層中間存在著一個厚薄不一、密度梯度不定的過渡層，習慣上稱之為乳化層。在乳化層中存在著水包油(W/0)、油包水(0/W)，甚至水 /油/水(w/0/w)或油/水/油(0/W/0)分層等更為複雜的體系，正是由於存在了這一如此複雜的乳化層，使得絕大多數界面儀在遇到這種工況時無法有效測量；第三，在實際應用中，現場工況要複雜得多，大量的電磁場、噪聲及振動等諸多因素，使得各種界面儀的測量效果大打折扣。目前幾乎所有油田原油沉降罐都採用的是人工撈樣，費時、費力、有毒有害、不準確、油品汙染及浪費；有時撈取幾十個樣品才能界定油水界面。

實用新型內容針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種貯罐隨機取樣裝置，適用於石油和化工企業各類原油貯罐中貯存的液體石油產品和中間產品，既能採集罐內任意層面的樣品又能現場界定油水界面。為達到以上目的，本實用新型採取的技術方案是一種貯罐隨機取樣裝置，其特徵在於，包括置於貯罐內的伸縮架1，伸縮架1的下端固定在貯罐底部，其上端通過聯接板2與用於控制伸縮架1升降並計量其升降高度的牽引計數機構連接，聯接板2上設有取樣嘴11，取樣嘴11通過敷設在伸縮架1上的取樣管從伸縮架1 的上端弓I至下端後與取樣機構的取樣口連接，[0013]所述取樣機構設於貯罐的罐壁101的下部外表面上，所述牽弓I計數機構設於取樣機構上方或一側。在上述技術方案的基礎上，所述取樣機構和牽引計數機構置於固定在罐壁101外表面的操作箱7內。在上述技術方案的基礎上，所述牽引計數機構包括設於罐頂護管13內的鋼絲繩12，設於罐下護管28內的鋼帶18，鋼絲繩12的前端和聯接板2通過連接件27相連，鋼絲繩12的後端和鋼帶18的前端通過轉換接頭14相連，罐頂護管13通過法蘭短節15固定在貯罐罐頂，且位於聯接板2正上方，罐頂護管 13位於貯罐內的一端設有與聯接板2適配的油封帽沈，鋼帶18的後端經過計數輪20、導向輪21、主動輪22後，卷繞在鋼帶纏繞盤181上， 鋼帶纏繞盤181後側設有與鋼帶纏繞盤181同步轉動的彈簧盤182，鋼帶18通過第一壓緊輪241與計數輪20緊密觸接，鋼帶18通過第二壓緊輪242與主動輪22緊密觸接，主動輪22前側設有手輪23，計數輪20前側設有計數顯示器19，手輪23的側面設有剎車機構25。在上述技術方案的基礎上，伸縮架1的下端通過底座8固定在貯罐底部，在罐頂護管13上設有導向鋼絲彈簧連接件16，在底座8上設有導向鋼絲連接件17，在導向鋼絲彈簧連接件16和導向鋼絲連接件17間設有用於對伸縮架1伸縮方向起限位作用的鋼絲。在上述技術方案的基礎上，所述伸縮架1是比例尺連杆機構，橫截面呈矩形或圓形，活動鉚接，能自由轉動，內徑為8mm的取樣管呈S形敷設在伸縮架1外表面。在上述技術方案的基礎上，所述取樣機構包括設於罐壁101上的橫向法蘭短管4，橫向法蘭短管4內設有主取樣管路103和回油管路102，主取樣管路103位於貯罐內的一端即為取樣機構的取樣口，主取樣管路103的另一端與設於操作箱7內的緊急切斷閥9的進液口連接，緊急切斷閥9的出液口與L型三通閥5的主管道接口連接，L型三通閥5的第一支管道接口與回油管路102連接，L型三通閥5的第二支管道接口與採樣泵3的進液口連接，採樣泵3的出液口與採樣閥10連接。本實用新型所述的貯罐隨機取樣裝置，設有牽引計數機構，通過該機構，能夠準確無誤地採集到罐內任意層面的樣品，且可以反覆使用，可以用作現場油水界面界定裝置實現現場界定油水界面。本實用新型可靠性強、準確度高、安裝方便、操作簡單；地面操作、現場直接界定油水界面高度、同時還可以在地面進行取樣、安全性好；操作速度快；裝置全部密封，不汙染環境；保證長周期無故障運行；可廣泛應用於油田和石化企業各類需要界定油水界面以及需要隨機採集罐內任意層面樣品的場合。

本實用 新型有如下附圖圖1本實用新型的整體結構示意圖，圖2牽引計數機構側視圖，圖3牽引計數機構正視圖，圖4取樣機構側視圖，圖5取樣機構正視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。如圖1、2、3所示，本實用新型所述的貯罐隨機取樣裝置，包括置於貯罐內的伸縮架1，伸縮架1的下端固定在貯罐底部，其上端通過聯接板2與用於控制伸縮架1升降並計量其升降高度的牽引計數機構連接，聯接板2上設有取樣嘴11，取樣嘴11通過敷設在伸縮架1上的取樣管從伸縮架1 的上端弓I至下端後與取樣機構的取樣口連接，所述取樣機構設於貯罐的罐壁101的下部外表面上，所述牽弓I計數機構設於取樣機構上方或一側。本實用新型所述的貯罐隨機取樣裝置，取樣機構和牽引計數機構的設置高度應與操作人員的操作高度適配，以便於操作人員操控。使用時，先通過牽引計數機構調整取樣嘴 11到某一期望的高度，再通過取樣機構對該高度的貯液取樣，這樣可以在任意高度進行準確地取樣，也可通過數次取樣操作直觀、準確的界定貯罐內的油水界面。在上述技術方案的基礎上，所述取樣機構和牽引計數機構置於固定在罐壁101外表面的操作箱7內。在上述技術方案的基礎上，如圖1、2、3所示，所述牽引計數機構包括設於罐頂護管13內的鋼絲繩12，設於罐下護管28內的鋼帶18，鋼絲繩12的前端和聯接板2通過連接件27相連，鋼絲繩12的後端和鋼帶18的前端通過轉換接頭14相連，轉換接頭14處是油麵的最低限位，即所規定的最低液面，罐頂護管13通過法蘭短節15固定在貯罐罐頂，且位於聯接板2正上方，罐頂護管13 位於貯罐內的一端設有與聯接板2適配的油封帽26，油封帽26處是油麵的最高限位，罐頂護管13和罐下護管28均可通過若干支架固定在罐壁101外表面上，此為現有技術，不再詳述，鋼帶18的後端經過計數輪20、導向輪21、主動輪22後，卷繞在鋼帶纏繞盤181上， 鋼帶纏繞盤181後側設有與鋼帶纏繞盤181同步轉動的彈簧盤182，鋼帶18通過第一壓緊輪241與計數輪20緊密觸接，鋼帶18通過第二壓緊輪242與主動輪22緊密觸接，[0067]主動輪22前側設有手輪23計數輪20前側設有計數顯示器19，手輪23的側面設有剎車機構25。鋼帶18、主動輪22、計數輪20三者同步運動，轉動手輪23主動輪22跟著轉動，從而帶動繞在輪上的鋼帶18，第二壓緊輪242緊壓鋼帶在主動輪22上，使其產生足夠的磨擦力，拉動伸縮架1上下升降，同時鋼帶又使計數輪20運轉，帶動計數顯示器19計數，指示出準確的貯罐內取樣嘴11的高度。在上述技術方案的基礎上，伸縮架1的下端通過底座8固定在貯罐底部，在罐頂護管13上設有導向鋼絲彈簧連接件16，在底座8上設有導向鋼絲連接件17，在導向鋼絲彈簧連接件16和導向鋼絲連接件17間設有用於對伸縮架1伸縮方向起限位作用的鋼絲。在上述技術方案的基礎上，所述伸縮架1是比例尺連杆機構，橫截面呈矩形或圓形，活動鉚接，能自由轉動，內徑為8mm的取樣管呈S形敷設在伸縮架1外表面。所述取樣管可以是一根管子敷設而成，亦可由若干段管路拼合而成，例如將內徑為8mm的取樣管固定在伸縮架側面，再用若干轉接管依次接通向下相鄰的取樣管的兩端， 使其整體呈S形敷設在伸縮架1外表面。在轉彎處和接口連接處優選使用軟管，其餘管路可以使用硬管(金屬硬管)，管子的具體選擇可採用現有公知技術實現，不再詳述。在上述技術方案的基礎上，如圖1、4、5所示，所述取樣機構包括設於罐壁101上的橫向法蘭短管4，橫向法蘭短管4內設有主取樣管路103和回油管路102，主取樣管路103位於貯罐內的一端即為取樣機構的取樣口， 取樣嘴11通過取樣管連接到該取樣口，主取樣管路103的另一端與設於操作箱7內的緊急切斷閥9的進液口連接，緊急切斷閥9的出液口與L型三通閥5的主管道接口連接，L型三通閥5的第一支管道接口與回油管路102連接，L型三通閥5的第二支管道接口與採樣泵3的進液口連接，採樣泵3的出液口與採樣閥10連接。當取樣嘴11位於貯罐某一層面時，L型三通閥5首先選擇主管道與第一支管道連通，該層面的貯液首先從取樣嘴11通過取樣管經主取樣管路103、緊急切斷閥9、L型三通閥5、採樣泵3到回油管路102循環到罐內，完成置換管線油品工作，使管線內充滿某一層面的即時樣品；當完成置換管線油品工作後需要取樣時，L型三通閥5再選擇主管道與第二支管道連通，轉動採樣閥10的手柄至標牌上的取樣位置，即得到所需即時樣品。在取樣嘴11位於不同高度時，反覆進行上述兩步操作，可實現任意位置的取樣， 還可以用作現場油水界面界定。例如打開採樣閥10，若所取出的是油，即確定油水界面在該位置以下；若取出的是水，則確定油水界面高於該層面位置，油水界面必定在油和水的位置之間，反覆使用幾次，直至最終取出的是油水混合物時，該界定點對應的位置就是罐內油水界面的高度。
權利要求1.一種貯罐隨機取樣裝置，其特徵在於，包括置於貯罐內的伸縮架(1)，伸縮架(1)的下端固定在貯罐底部，其上端通過聯接板(2) 與用於控制伸縮架(1)升降並計量其升降高度的牽引計數機構連接，聯接板(2)上設有取樣嘴(11)，取樣嘴(11)通過敷設在伸縮架(1)上的取樣管從伸縮架(1)的上端引至下端後與取樣機構的取樣口連接，所述取樣機構設於貯罐的罐壁(101)的下部外表面上， 所述牽引計數機構設於取樣機構上方或一側。
2.如權利要求1所述的貯罐隨機取樣裝置，其特徵在於所述取樣機構和牽引計數機構置於固定在罐壁(101)外表面的操作箱(7)內。
3.如權利要求1或2所述的貯罐隨機取樣裝置，其特徵在於，所述牽引計數機構包括 設於罐頂護管(13)內的鋼絲繩(12)，設於罐下護管(28)內的鋼帶(18)， 鋼絲繩(I2)的前端和聯接板(2)通過連接件(27)相連， 鋼絲繩(I2)的後端和鋼帶(18)的前端通過轉換接頭(14)相連， 罐頂護管(13)通過法蘭短節(15)固定在貯罐罐頂，且位於聯接板(2)正上方，罐頂護管(13)位於貯罐內的一端設有與聯接板(2)適配的油封帽(26)，鋼帶(18)的後端經過計數輪(20)、導向輪(21)、主動輪(22)後，卷繞在鋼帶纏繞盤 (181)上，鋼帶纏繞盤(181)後側設有與鋼帶纏繞盤(181)同步轉動的彈簧盤(182)， 鋼帶(18)通過第一壓緊輪(241)與計數輪(20)緊密觸接， 鋼帶(18)通過第二壓緊輪(242)與主動輪(22)緊密觸接， 主動輪(22)前側設有手輪(23)， 計數輪(20)前側設有計數顯示器(19)， 手輪(23)的側面設有剎車機構(25)。
4.如權利要求3所述的貯罐隨機取樣裝置，其特徵在於伸縮架(1)的下端通過底座 (8)固定在貯罐底部，在罐頂護管(13)上設有導向鋼絲彈簧連接件(16)， 在底座(8)上設有導向鋼絲連接件(17)，在導向鋼絲彈簧連接件(16)和導向鋼絲連接件(17)間設有用於對伸縮架(1)伸縮方向起限位作用的鋼絲。
5.如權利要求1或2所述的貯罐隨機取樣裝置，其特徵在於所述伸縮架(1)是比例尺連杆機構，橫截面呈矩形或圓形，活動鉚接，能自由轉動，內徑為8mm的取樣管呈S形敷設在伸縮架(1)外表面。
6.如權利要求1或2所述的貯罐隨機取樣裝置，其特徵在於，所述取樣機構包括 設於罐壁(101)上的橫向法蘭短管(4)，橫向法蘭短管(4)內設有主取樣管路(103)和回油管路(102)，主取樣管路(103)位於貯罐內的一端即為取樣機構的取樣口，主取樣管路(103)的另一端與設於操作箱(7)內的緊急切斷閥(9)的進液口連接，緊急切斷閥(9)的出液口與L型三通閥(5)的主管道接口連接，L型三通閥(5)的第一支管道接口與回油管路(102)連接，L型三通閥(5)的第二支管道接口與採樣泵(3)的進液口連接， 採樣泵( 的出液口與採樣閥(10)連接。
專利摘要本實用新型涉及貯罐取樣技術領域，具體說是一種貯罐隨機取樣裝置，包括置於貯罐內的伸縮架(1)，伸縮架(1)的下端固定在貯罐底部，其上端通過聯接板(2)與用於控制伸縮架(1)升降並計量其升降高度的牽引計數機構連接，聯接板(2)上設有取樣嘴(11)，取樣嘴(11)通過敷設在伸縮架(1)上的取樣管從伸縮架(1)的上端引至下端後與取樣機構的取樣口連接，所述取樣機構設於貯罐的罐壁(101)的下部外表面上，所述牽引計數機構設於取樣機構上方或一側。本實用新型所述的貯罐隨機取樣裝置，適用於石油和化工企業各類原油貯罐中貯存的液體石油產品和中間產品，既能採集罐內任意層面的樣品又能現場界定油水界面。
文檔編號G01F23/04GK202066554SQ20112019323
公開日2011年12月7日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者周文才, 左璞, 徐進, 王偉華, 魯啟偉, 龍永福 申請人:北京世紀凱拓設備儀表有限公司