CN107642615B - 管道取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管道取样装置，包括壳体、取样机构和球体转动机构，所述的壳体上开设有通道，所述的取样机构安装在壳体的侧部，用于从通道内进行取样；在该壳体的上部安装有球体转动机构，用于驱动壳体内的球体在通道内转动，在所述的球体上设置有球体主管道和球体旁管道，该球体旁管道位于球体主管道的侧部，且与球体主管道互不连通。本发明管道取样装置取样速度快，无需常规高压取样器小流速放空、顶替和取样的过程，取样时间缩短，大幅提高了工作效率，此外安全性高。本发明所公开的管道取样装置所获取的样品是一个管道中全部的液体，能充分反映管道内介质的实际情况，具有很好代表性。

Description

管道取样装置

技术领域

本发明涉及一种管道取样装置，特别是涉及油田注聚合物采油工程。

背景技术

现有的取样装置大致有两种：一种是在管道上钻一个小孔、把螺纹接头焊接在管道上的外接阀门，取样时将专用取样装置连接在阀门上、打开阀门、利用专用取样装置提取样品，完成取样工作（如附图1所示）。这种类型的装置缺点一是只能提取靠近管道内壁流层的介质；此外安全性差。采用这种的取样装置，由于是通过螺纹与阀门连接，会出现拧不紧、松动、误操作等问题，加之系统压力较高，故而易出现安全事故。

现有技术公开了另一种取样阀门，将取样孔设置在管道内，打开针型阀可提取样品。这种类型的取样装置也存在增大流体阻力和只能提取与取样孔同一层流的介质的缺陷（如附图2所示）。

由于介质的粘度、温度、化学特性等因素，管道内介质各流层的成分并不相同，上面两种取样装置所取得的样品都不能完全反映介质的情况。

由于聚合物溶液在受到强烈剪切后降解将导致粘度发生较大变化，因此无论采用上述哪种取样接口都需要应用专用的高压取样器进行取样。在操作过程中，由于压差很大（一般超过10MPa），为避免流速过快对聚合物溶液造成剪切，需要用很小的流速依次进行放空、顶替和取样操作（一旦放空速度过快，将影响样品的性质），再加上装卸取样器，一般取一个样品的时间需要10-15min。取样时间长、样品代表性差是目前取样方式的主要问题。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种管道取样装置，本发明的技术方案是：

管道取样装置，包括壳体、取样机构和球体转动机构，所述的壳体上开设有通道，所述的取样机构安装在壳体的侧部，用于从通道内进行取样；在该壳体的上部安装有球体转动机构，用于驱动壳体内的球体在通道内转动，在所述的球体上设置有球体主管道和球体旁管道，该球体旁管道位于球体主管道的侧部，且与球体主管道互不连通。

所述的壳体包括中阀体、左阀体和右阀体，所述的左阀体和右阀体对接处形成用于安装球体的空腔，左阀体通道、球体主管道和右阀体通道相互连通，形成所述的通道，所述中阀体位于左阀体和右阀体对接处的外围，通过螺栓与左阀体和右阀体连接在一起；在该中阀体的上部安装有盖板，中阀体的下部安装有下杆，该下杆的内端穿过中阀体后安装有轴承，所述的球体通过轴承转动的安装在下杆上。

所述的球体转动机构包括手柄、上杆和止推片，该手柄的一端固定安装在上杆的上端，该上杆通过轴承转动的安装在盖板上，所述上杆的下端穿过盖板后与球体固定连接，位于上杆上的轴承与球体之间安装有止推片，所述手柄与盖板之间的上杆上安装有转板，该转板被安装在盖板上的限位柱进行限位。

所述的左阀体与球体之间以及右阀体与球体之间均安装有弹性支撑机构，该弹性支撑机构包括弹簧和支撑圈，所述支撑圈的一端与球体接触，另一端顶在所述的弹簧上，所述弹簧安装在左阀体或者右阀体上。

所述的盖板与上杆之间、中阀体与左阀体以及右阀体之间、支撑圈与左阀体之间、支撑圈与右阀体之间、支撑圈与球体之间均安装有密封圈。

所述的取样机构包括取样阀和放空阀，所述的取样阀安装在中阀体的一侧，放空阀安装在中阀体的另一侧，与取样阀相对设置；所述的球体主管道与所述的取样阀以及放空阀动配合，当所述的球体主管道与左阀体通道以及右阀体通道垂直时，该球体主管道与所述的取样阀以及放空阀相对应，球体旁管道与所述的左阀体通道和右阀体通道连通。

本发明的优点是：本发明在取样时，取样装置内部压力处于平衡状态，介质流动状态没有发生改变，无剪切力效应，消除了原有取样装置因取样压差过大造成机械剪切而使样品变质的问题。

本发明管道取样装置取样速度快，无需常规高压取样器小流速放空、顶替和取样的过程，取样时间缩短，大幅提高了工作效率，此外安全性高。

本发明所公开的管道取样装置所获取的样品是一个管道中全部的液体，能充分反映管道内介质的实际情况，具有很好代表性。

附图说明

图1是第一种现有技术的结构示意图。

图2是第二种现有技术的结构示意图。

图3是本发明的主体结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

参见图3和图4，本发明涉及一种管道取样装置，包括壳体、取样机构和球体转动机构，所述的壳体上开设有通道，所述的取样机构安装在壳体的侧部，用于从通道内进行取样；在该壳体的上部安装有球体转动机构，用于驱动壳体内的球体3在通道内转动，在所述的球体3上设置有球体主管道19和球体旁管道18，该球体旁管道18位于球体主管道19的侧部（有两条球体旁通道，分布在球体主管道的两侧），且与球体主管道19互不连通。

所述的壳体包括中阀体2、左阀体1-2和右阀体1-1，所述的左阀体1-1和右阀体1-1对接处形成用于安装球体3的空腔，左阀体通道1-3、球体主管道19和右阀体通道1-4相互连通，形成所述的通道，所述中阀体2位于左阀体1-2和右阀体1-1对接处的外围，通过螺栓21与左阀体1-2和右阀体1-1连接在一起；在该中阀体2的上部安装有盖板12，中阀体2的下部安装有下杆4，该下杆4的内端穿过中阀体2后安装有轴承，所述的球体3通过轴承转动的安装在下杆4上。

所述的球体转动机构包括手柄15、上杆13和止推片10，该手柄15的一端固定安装在上杆13的上端（安装方式为：上杆的上端设置有螺纹部，螺纹部穿过压圈后安装有螺帽17），该上杆13通过轴承转动的安装在盖板12上，所述上杆13的下端穿过盖板12后与球体3固定连接，位于上杆13上的轴承与球体3之间安装有止推片10；所述手柄15与盖板12之间的上杆13上安装有转板14，该转板14被安装在盖板12上的限位柱29进行限位。

所述的左阀体1-2与球体3之间以及右阀体1-1与球体3之间均安装有弹性支撑机构，该弹性支撑机构包括弹簧9和支撑圈8，所述支撑圈8的一端与球体3接触，另一端顶在所述的弹簧9上，所述弹簧9安装在左阀体1-2或者右阀体1-1上。

所述的盖板12与上杆13之间、中阀体2与左阀体1-2以及右阀体1-1之间、支撑圈8与左阀体1-2之间、支撑圈8与右阀体1-1之间、支撑圈8与球体3之间均安装有密封圈。

所述的取样机构包括取样阀28和放空阀31，所述的取样阀28安装在中阀体4的一侧，放空阀31安装在中阀体4的另一侧，与取样阀28相对设置；所述的球体主管道19与所述的取样阀28以及放空阀31动配合，当所述的球体主管道19与左阀体通道以及右阀体通道垂直时（通过手柄带动上杆转动，实现球体的转动），该球体主管道19与所述的取样阀28以及放空阀31相对应，球体旁管道18与所述的左阀体通道1-2和右阀体通道1-4连通。

本发明的工作原理是：当需要取样时，转动手柄、上杆带动球体旋转90°，此时球体旁通道与左阀体通道和右阀体通道相通，介质通过球体旁通道继续流通，不影响系统的正常运行，球体主通道内存留的介质即为取样介质，此时，球体主通道与取样阀和放空阀相对应，先打开取样阀，然后再打开放空阀进行取样，取样完成后关闭取样阀、放空阀，再反向转动手柄90°使球体主通道与左阀体通道以及右阀体通道相通。

Claims (1)

1.一种管道取样装置，包括壳体、取样机构和球体转动机构，所述的壳体上开设有通道，所述的取样机构安装在壳体的侧部，用于从通道内进行取样；在该壳体的上部安装有球体转动机构，用于驱动壳体内的球体在通道内转动，其特征在于，在所述的球体上设置有球体主管道和球体旁管道，该球体旁管道位于球体主管道的侧部，且与球体主管道互不连通；

所述的壳体包括中阀体、左阀体和右阀体，所述的左阀体和右阀体对接处形成用于安装球体的空腔，左阀体通道、球体主管道和右阀体通道相互连通，形成所述的通道；所述中阀体位于左阀体和右阀体对接处的外围，通过螺栓与左阀体和右阀体连接在一起；在该中阀体的上部安装有盖板，中阀体的下部安装有下杆，该下杆的内端穿过中阀体后安装有轴承，所述的球体通过轴承转动的安装在下杆上；

所述的球体转动机构包括手柄、上杆和止推片，该手柄的一端固定安装在上杆的上端，该上杆通过轴承转动的安装在盖板上，所述上杆的下端穿过盖板后与球体固定连接，位于上杆上的轴承与球体之间安装有止推片，所述手柄与盖板之间的上杆上安装有转板，该转板被安装在盖板上的限位柱进行限位；

所述的左阀体与球体之间以及右阀体与球体之间均安装有弹性支撑机构，该弹性支撑机构包括弹簧和支撑圈，所述支撑圈的一端与球体接触，另一端顶在所述的弹簧上，所述弹簧安装在左阀体或者右阀体上；

所述的盖板与上杆之间、中阀体与左阀体以及右阀体之间、支撑圈与左阀体之间、支撑圈与右阀体之间、支撑圈与球体之间均安装有密封圈；

所述的取样机构包括取样阀和放空阀，所述的取样阀安装在中阀体的一侧，放空阀安装在中阀体的另一侧，与取样阀相对设置；所述的球体主管道与所述的取样阀以及放空阀动配合，当所述的球体主管道与左阀体通道以及右阀体通道垂直时，该球体主管道与所述的取样阀以及放空阀相对应，球体旁管道与所述的左阀体通道和右阀体通道连通。