CN108426752A - 溶解气负压取样器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供溶解气负压取样器,是通过以下技术手段实现的：其主要由气液接头1、正负压力表2、固定螺丝3、金属筒体4、玻璃管5、活塞6、丝杠7、出气管8、封盖9、出气阀10和摇把11构成。本发明的有益效果：设计合理实用，由于在活塞上设置有出气管和出气阀，取样安全可靠，使用方便快捷，避免了危险气体外泄，保障了操作人员身心健康，节约了劳动时间，提高了生产效益，适合普遍推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及取样器技术领域，尤其是溶解气负压取样器。
背景技术
目前的气体取样器，只能针对有游离态气体存在的情况下取样。当液体中存在气体，但在压力下气体全部溶解或微量析出的情况下，无法进行气体取样。比如在油田井口管道上想取得天然气气样，以测试硫化氢含量时，就只能穿戴正压呼吸器，在排放的过程中进行取样测试，费时费力，严重影响了日常生产和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供溶解气负压取样器，是通过以下技术手段实现的：气液接头以螺纹连接于待检测的压力管路阀门上，并密封，气液接头内部设气液通路，一端连接正负压力表，另一端连接由玻璃管和活塞构成的圆柱体空腔，气液接头上部设环形槽容纳O型圈与玻璃管形成可靠密封，气液接头与金属筒体以固定螺丝形成刚性连接，固定螺丝以螺纹方式将气液接头和封盖固定在金属筒体的两端，构成取样器的外壳，活塞上部开有沉孔容纳丝杆凸起的边缘做圆周运动，活塞上设有通孔容纳出气管，出气管与活塞用胶粘、螺纹或其他方式连接在一起并形成密封，出气阀一端连接出气管，另一端连接取样容器用的接头，摇把一端固定卡住丝杠，手转动另一端旋转丝杆。
金属筒体为圆形管状，并开有观察孔，金属筒体与玻璃管之间填入环氧树脂或其他材料以传递压力，并对玻璃管形成有效支撑，提高玻璃管耐压能力。两端分别与气液进口和封盖靠固定螺丝形成可靠连接，构成取样器的外壳。玻璃管可以是石英玻璃管也可以是有机玻璃管或其他透明材料制作，可透过金属筒体的观察孔看到内部。玻璃管容纳活塞在内移动，并通过O型圈形成密封，确保活塞下部空间被密封并能被观察到。活塞为短圆柱体，圆周面上开有环形槽容纳O型圈，与玻璃管形成密封。活塞上部开有沉孔可容纳丝杆凸起的边缘做圆周运动，并设有圆形薄盖可限制丝杠凸起的头部上下移动，薄盖与活塞可用高强度胶粘合，也可用螺丝固定。活塞上还设有通孔容纳出气管，出气管与活塞用胶粘、螺纹或其他方式连接在一起并形成密封。丝杠一端连接活塞并能在活塞内做圆周运动，另一端伸出封盖的内螺纹连接出气阀和扶正块及摇把，丝杠与封盖内含螺纹形成配合，转动摇把时可以封盖为支点驱动活塞上下移动，丝杠与扶正块和出气阀部分中的扶正块内圆孔为间隙配合，仅约束扶正块和出气阀到丝杠轴心的距离。出气管一端固定于活塞上一端通过封盖的通孔与扶正块和出气阀相连，能够将活塞下部空间气体通过细管连接到出气阀。封盖通过固定螺丝与金属筒体相连，以螺纹配合支持丝杠转动，以通孔约束出气管的活动方向，限制玻璃管向上位移。扶正块和出气阀以扶正块内含的圆柱孔限制自身与丝杠中心的距离，使得连接于出气阀上的出气管受到3点一线的约束，保证其不会在使用中因自身强度问题产生弯曲。出气阀一端连接出气管一端连接合适取样容器用的接头，可以打开或切断出气通道。摇把一端固定卡住丝杠，手转动另一端可以较小的力旋转7丝杆。
本发明特点：
1、利用丝杠驱动活塞使得筒体内空间可以改变，能够对进入取样器的介质进行降压处理，可以达到负压。
2、利用筒体开设的观察孔能对进液、降压、负压拔气过程进行观察。看连接的正负压力表，压力变化可随时掌握。
3、利用活塞上设置的出气管和出气阀，可以选择性获取气体防止液体进入出气管，组合操作可将液体压回管道，重复操作可获得检测用足够气体试样。
4、利用结构上的特点组合操作出气阀、取样接口阀、摇把可以双向控制气液走向，能从压力管道获取介质也能从外界向管道内打入介质。
本发明的有益效果：设计合理实用，由于在活塞上设置有出气管和出气阀，取样安全可靠，结构简单紧凑，方便携带，避免了危险气体外泄，保障了操作人员身心健康，节约了劳动时间，提高了生产效益，适合普遍推广使用。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3的结构示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，溶解气负压取样器，其主要由气液接头1、正负压力表2、固定螺丝3、金属筒体4、玻璃管5、活塞6、丝杠7、出气管8、封盖9、出气阀10和摇把11构成。
实施例1
见图1，旋转摇把11带动丝杠7旋转，在封盖9内含螺纹作用下，丝杠7带动活塞6向下运动，排除玻璃管5中的空气，关闭出气阀10。连接取样器气液接头1到井口管线的压力表阀或取样口，确保密封可靠，同时取样器垂直地面摇把11或手轮朝上。打开井口管线的压力表阀或取样口阀，缓慢旋转摇把11，气体或混合液经气液接头1进气通道进入玻璃管5内，正负压力表2指示当前内部压力。当从金属筒体4上的观察窗看到进入介质时，根据其不同采取相应操作。
如气体：可根据压力核算做样需要的容积，并停止进气，关闭压力表阀或取样阀。继续旋转摇杆11，丝杠7带动活塞6上行，随玻璃管5内容积增大，压力下降到合适值时，可连接合适容器（如排空的注射器或气体取样袋）到出气阀10处，打开出气阀10，取样器内空间经出气管8与容器连通，反向旋转摇把11，丝杆7带动活塞6下行，取样器内空间压缩，气体经出气管8和出气阀10转移至容器，关闭出气阀10完成取样。获得足够试样后取样器内如有剩余气体，可打开井口管线上的压力表阀或取样口阀门，继续旋转摇把11，将玻璃管5内介质压回管道内。
如液体：可适量多进液，保证取样器至少一半容积备用。关闭压力表阀或取样阀。继续旋转摇把11，丝杠7带动活塞6上行。随玻璃管5内容积增大，压力下降，直到负压并稳定保持一定时间，观察玻璃管5内液面有无气体析出，如无气体析出可确认该管道内介质无气体，可打开井口管线上的压力表阀或取样口阀门，旋转摇把11，丝杠7带动活塞6下行，将玻璃管5内介质压回管道内。如有气体析出，可关闭压力管道的阀，使取样器内空间封闭，转动摇把11，通过丝杆7带动活塞6，调整容器内容积，使得容器内压力为零。连接合适容器（如排空的注射器或气体取样袋）到出气阀10处，打开出气阀10，取样器内空间与容器连通，反向旋转摇把11，活塞6下行，取样器内空间压缩，气体经出气管8和出气阀10转移至容器，关闭出气阀10。一次操作不能获得足够样品气体时，可打开井口管线的压力表阀或取样口阀，驱动活塞6下行，将玻璃管5内已降压或负压处理过的液体压回管道内。再次重复之前操作，引入液体进行降压处理，直到取得足够气体试样。
获得足够试样后，将气液压回管道后，可关闭井口管线的压力表阀或取样口，升起活塞6，取样器内压力降为零或负压，连接冲洗或替换用的液体（如水或溶剂油）至出气口，打开出气阀10，继续驱动活塞6上行，负压会吸入液体至取样器内，关闭出气阀10，驱动活塞6下行，待取样器内压力高于管道压力时，打开井口管线的压力表阀或取样口阀，将吸入液体压入管道，取样器得到清洗，间隙内存在的管道内介质被替换或清洁掉。
实施例2
见图2，气液接头1以螺纹或专用接头方式连接于待检测的压力管路阀门上，并可靠密封，气液接头1内部包含塑料座3，与塑料座3之间采用O型圈密封或胶黏及热合工艺，形成可靠密封。气液接头1与金属筒体4采用焊接相连，侧面开孔焊接或螺纹连接压力表接头，以连接正负压力表2，塑料座3内设气液通路，一端与气液接头1开孔同位置连接正负压力表2，一端连接由,玻璃管5和活塞6构成的圆柱体空腔。塑料座3上部设环形槽容纳O型圈与玻璃管5形成可靠密封，并支撑玻璃管5不下移。
正负压力表2连接到气液接头1，连接处有可靠密封，并能够指示取样器内的压力值。金属筒体4为圆形管状，并开有观察孔，金属筒体4与玻璃管5之间填入环氧树脂或其他材料以传递压力，并对玻璃管形成有效支撑。一端与气液接头1焊接，一端设螺纹与封盖9螺纹配合形成连接，构成取样器牢固的外壳。
玻璃管5可以是石英玻璃管也可以是有机玻璃管或其他透明材料制作，可透过金属筒体4的观察孔看到内部。玻璃管5容纳活塞6在内移动，并通过O型圈形成密封，确保活塞6下部空间被密封并能被观察到。活塞6为短圆柱体，圆周面上开有环形槽容纳O型圈，与玻璃管5形成密封。活塞6上部开有沉孔可容纳丝杆7凸起的边缘做圆周运动，并设有圆形薄盖可限制丝杠7凸起的头部上下移动，薄盖与活塞可用高强度胶粘合，也可用螺丝固定。活塞6上还设有通孔容纳出气管8，出气管8与活塞6可用胶或其他方式连接在一起。丝杠7一端连接活塞并能在活塞内做圆周运动，另一端伸出封盖9的内螺纹，连接出气阀10及摇把11，丝杠7与封盖9内含螺纹形成配合，转动摇把11时可以封盖9为支点驱动活塞6上下移动，丝杠7与出气阀10部分中的扶正块内圆孔为间隙配合，仅约束出气阀10到丝杠轴心的距离。出气管8一端固定于活塞6上，一端通过封盖9的通孔与出气阀10相连，能够将活塞6下部空间气体通过细管连接到出气阀。
封盖9通过螺纹配合与金属筒体4相连，以内含螺纹配合支持丝杠7转动，以通孔约束出气管8的活动方向，限制玻璃管5向上位移。
出气阀10以扶正块内含的圆孔限制自身与丝杠7中心的距离，使得连接于出气阀上的出气管8受到3点一线的约束，保证其不会在使用中因自身强度问题产生弯曲。出气阀一端连接出气管8，一端连接合适取样容器用的接头，可以打开或切断出气通道。摇把11一端固定卡住丝杠7，手转动另一端可以较小的力旋转丝杆7。
实施例3
见图3，气液接头1以螺纹或专用接头方式连接于待检测的压力管路阀门上，并可靠密封，气液接头1内部包含塑料座3，与塑料座3之间采用O型圈密封或胶黏及热合工艺，形成可靠密封。气液接头1与金属筒体4采用焊接相连，侧面开孔焊接或螺纹连接压力表接头，以连接正负压力表2，塑料座3内设气液通路，一端与气液接头1开孔同位置连接正负压力表2，一端连接由,玻璃管5和活塞6构成的圆柱体空腔。塑料座3上部设环形槽容纳O型圈与玻璃管5形成可靠密封，并支撑玻璃管5不下移。正负压力表2连接气液接头1，连接处有可靠密封，并能够指示取样器内的压力值。金属筒体4为圆形管状，并开有观察孔，金属筒体4与玻璃管5之间填入环氧树脂或其他材料以传递压力，并对玻璃管形成有效支撑。一端与气液接头1焊接，一端设螺纹与封盖9螺纹配合形成连接，构成取样器牢固的外壳。玻璃管5可以是石英玻璃管也可以是有机玻璃管或其他透明材料制作，可透过金属筒体4的观察孔看到内部。玻璃管5容纳活塞6在内移动，并通过O型圈形成密封，确保活塞6下部空间被密封并能被观察到。
活塞6为短圆柱体，圆周面上开有环形槽容纳O型圈，与玻璃管5形成密封。活塞6上轴线位置开有阶梯通孔，其上部孔可容纳丝杆7凸起的边缘做圆周运动，并设有圆形薄盖可限制丝杠7凸起的头部上下移动，薄盖与活塞6可用高强度胶粘合，也可用螺丝固定。活塞6轴线下部孔容纳丝杠7头部细管，并通过O型圈形成密封，丝杆7下部结构可在活塞6中自由旋转，因活塞6上部薄盖原因上下移动受限。丝杠7一端连接活塞并能在活塞内做圆周运动，另一端伸出封盖9的内螺纹，连接出气阀10及摇把11，丝杠7与封盖9内含螺纹形成配合，转动摇把11时可以封盖9为支点驱动活塞6上下移动，丝杠7内设出气管8通道一端与出气阀10相连，一端与活塞6下部空间相连，能够将活塞6下部空间气体通过出气管8通道连接到出气阀。
出气管8可以是丝杠7内的通孔也可以是插入丝杆7内的毛细管，与丝杠7紧密结合为一体。起到将活塞6下部空间气体传导到出气阀的作用。封盖9通过螺纹配合与金属筒体相连，以内含螺纹配合支持丝杠7转动，限制玻璃管5向上位移。出气阀10一端连接丝杆7内的出气管8，一端连接合适取样容器用的接头，可以打开或切断出气通道。,摇把11一端固定卡住丝杠，手转动另一端可以较小的力旋转丝杆7。
实施例1和实施例2仅各部制作材料和连接方式不同，使用方法一样，实施例3使用空心螺杆取代实施例1、2中的出气管，并在活塞和出气阀处进行适当调整，功能和用法与实施例1、2一致。
应用前景
目前结构可以适应在压力管路下，内部有游离态或溶解的气体采样工作，尤其是油田采油井口混输液中提取天然气以检测硫化氢含量的工作。可以满足井口现场取样的要求，提高化验分析的准确度和减少取样过程中的危险气体外泄风险，保障操作人员安全健康。也可以在取样器进液气接口处连接合适闸门，就能够满足常压下溶液中获取溶解气进行检测的要求。
Claims (7)
1.溶解气负压取样器，其特征在于：气液接头（1）以螺纹、快速接头、法兰或其他方式连接于待检测的压力管路阀门上，并密封，气液接头（1）内部设气液通路，一端连接正负压力表（2），另一端连接由玻璃管（5）和活塞（6）构成的圆柱体空腔，气液接头（1）上部设环形槽容纳O型圈与玻璃管（5）形成可靠密封，气液接头（1）与金属筒体（4）以固定螺丝（3）形成刚性连接，固定螺丝（3）以螺纹方式将气液接头（1）和封盖（9）固定在金属筒体（4）的两端，构成取样器的外壳，活塞（6）上部设有沉孔和小孔薄盖容纳丝杆（7）凸起的边缘做圆周运动，使活塞（6）跟随丝杠上下移动，活塞（6）上设有通孔容纳出气管（8），出气管（8）与活塞（6）用胶粘、丝扣或其他方式连接在一起，同时形成密封，出气阀（10）一端连接出气管（8），另一端连接取样容器用的接头，摇把（11）一端固定卡住丝杠（7），手转动另一端旋转丝杆（7）。
2.根据权利要求1所述的溶解气负压取样器，其特征在于：所述金属筒体（4）设为圆形管状，并开有观察孔。
3.根据权利要求1或2所述的溶解气负压取样器，其特征在于：所述金属筒体（4）与玻璃管（5）之间填入环氧树脂或其他材料。
4.根据权利要求1或2所述的溶解气负压取样器，其特征在于：所述玻璃管（5）可以是石英玻璃管也可以是有机玻璃管或其他透明材料制作，玻璃管（5）容纳活塞（6）在内移动。
5.根据权利要求1或2所述的溶解气负压取样器，其特征在于：所述活塞（6）设为短圆柱体，圆周面上开有环形槽容纳O型圈，与玻璃管（5）形成密封。
6.根据权利要求1或2所述的溶解气负压取样器，其特征在于：所述活塞（6）设有圆形小孔薄盖可限制丝杠（7）凸起的头部上下移动，薄盖与活塞用胶粘合，或用螺丝固定。
7.根据权利要求1或2所述的溶解气负压取样器，其特征在于：所述摇把（11）转动，以封盖（9）为支点驱动活塞（6）上下移动，丝杠（7）与出气阀（10）部分中的扶正块内圆孔为间隙配合，仅约束出气阀（10）到丝杠轴心的距离。
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