[发明专利]一种输气管道自动取样装置及自动取样方法

说明书

技术领域

本发明涉及管道系统技术领域，具体而言，涉及一种输气管道自动取样装置及自动取样方法。

背景技术

对于长输天然气管道，尤其是跨境天然气管道，对输送天然气品质的准确分析是保证客观、公正地检验检疫，保证贸易双方的经济利益和管道的安全运行至关重要的因素。对于气质除采用在线的分析仪进行实时检测分析外，对天然气进行离线分析亦同样重要，通过在线自动取样装置，采集具有代表性气体，为化验室、出入境检验检疫局或第三方检验提供可靠依据。

传统取样只是作为辅助系统使用，考虑人工操作要求，将管线样气高压减压后直接存入钢瓶，再人工将钢瓶中的样气进行检测。此种取样装置的缺点为：

1、采样过程中由于降压和吸热作用，气体组分变化流失，不能代表实际真实流量，取得样品可能不具代表性；

2、未设置取样控制系统，无法实现对取样系统设备状态、电源情况、取样回路流速、取样频率的监控；

3、未对取样回路进行流量测量，对取样回路中气流是否正常无法判断；未实现流量控制，无法实现取样回路流量跟随主管道流量变化；

4、未设置手动取样装置，系统故障无法取样；

5、未设置备用回路，系统容易产生故障；

6、未设置取样容器安全泄放设施，易产生样品溢出危险事故；

7、未设置压力检测仪表，缺少对回路工艺参数的监测；

8、无法设定自动取样时间；

9、无法实现样气回收。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种输气管道自动取样装置及自动取样方法，能够直接自动连续地采集出管道中天然气具有代表性的样品，通过取样控制器完成预定量的样品采集，并能将其取样控制信号传送至上位控制系统，可以在没有操作人员干预的情况下连续和反复地提取少量样品，以确保天然气任何成份的变化都被反映到样品中，为生产过程的介质分析提供依据。

本发明提供了一种输气管道自动取样装置，包括：

取样主管路、至少一个取样支路、取样支路汇管、取样返回汇管、手动取样管路、安全泄放汇管、动力气源管路、样气返回主管路、第一安全阀、第三安全阀、第四安全阀、安全泄放管路、样气返回汇管、泄放支路和取样控制器；

所述取样主管路入口端与输气管道连接，所述取样主管路出口端与所述取样支路汇管入口端连接，所述取样支路汇管出口端与所述样气返回汇管入口端、所述样气返回主管路入口端连接，所述样气返回主管路出口端与所述输气管道连接，所述样气返回汇管出口端与所述取样返回汇管入口端连接，所述取样返回汇管出口端与所述第一安全阀一端连接，所述第一安全阀另一端与所述安全泄放管路入口端连接，所述安全泄放管路出口端与所述安全泄放汇管入口端连接，所述安全泄放汇管出口端与残气瓶连接，所述残气瓶与阻火器连接，所述手动取样管路入口端与所述取样主管路连接，所述手动取样管路出口端与所述安全泄放汇管入口端连接；

所述取样主管路上依次设置取样探头、第一仪表阀、第一压力表，所述取样探头插入所述输气管道中取气；

所述取样支路汇管上依次设置第二仪表阀、第三仪表阀；

所述取样返回汇管上依次设置第七仪表阀、第一单向阀；

所述动力气源管路入口端与所述取样主管路出口端连接，所述动力气源管路上依次设置过滤器、第一减压阀、第四压力表；

所述样气返回主管路上依次设置第三单向阀、第九仪表阀，所述第九仪表阀通过管线连接至所述输气管道；

所述手动取样管路入口端连接至所述第一压力表后的所述取样主管路的管线上，所述手动取样管路上依次设置第十四仪表阀、第二减压阀、第五压力表、第十五仪表阀、第十六仪表阀、样气钢瓶、第十七仪表阀、第十八仪表阀；

所述取样支路入口端连接在所述第二仪表阀和所述第三仪表阀之间的管线上，所述取样支路出口端连接在所述第一单向阀和所述第一安全阀之间的管线上，所述取样支路上依次设置电磁阀、取样泵、第十仪表阀、移动活塞气瓶，第十三仪表阀，所述移动活塞气瓶两端上部分别设置第二压力表、第三压力表，所述移动活塞气瓶两端下部分别通过管线连接第十一仪表阀、第十二仪表阀，所述移动活塞气瓶上设置限位开关，所述第十一仪表阀、所述第十二仪表阀分别通过管线连接至所述泄放支路，所述泄放支路连接至所述第十八仪表阀和所述残气瓶之间的管线上，所述限位开关通过第一限位开关电缆连接至自动取样控制器，所述电磁阀通过第一电磁阀电缆连接所述自动取样控制器，所述动力气源管路出口端与所述电磁阀连接；