CN109856334A - 一种输气管道硫化氢实时分析装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种输气管道硫化氢实时分析装置，包括：取样探头，其与输气管道连；样气管路，其入口与取样探头上的第一减压阀连，依次设第一截止阀、隔膜型过滤器、过滤器、第二截止阀、气动阀、单向阀、第四截止阀和调压器；量程气管路，其入口与H2S量程气钢瓶连，依次设第二减压阀和第五截止阀；零点气管路，其入口与H2S零点气钢瓶连，依次设第三减压阀和第六截止阀；H2S分析仪，其样气入口与样气管路出口连，H2S分析仪量程气入口与量程气管路出口连，H2S分析仪零点气入口与零点气管路出口连，H2S分析仪排气口接大气；站控系统，其与气动阀、调压器和H2S分析仪连。本发明的有益效果：分析速度快，自动化程度高，检测准确。
Description
技术领域
本发明涉及管道系统技术领域，具体而言，涉及一种输气管道硫化氢实时分析装置。
背景技术
在管道运行过程中，由于涉及与第三方的计量交接，对组分的要求较高，需要对组分进行采样分析。传统管道需要从管道上取样，取样后离线分析，再将分析后的组分信息手动录入到系统来实现。该方法无法自动在线进行组分分析，存在人员负荷较大、过程复杂、耗时较长、实时性不够等问题，最终导致输气管道组分的准确性不高。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种实时分析速度更快、自动化程度高的输气管道硫化氢实时分析装置，提高输气管道H2S含量检测的准确性。
本发明提供了一种输气管道硫化氢实时分析装置，包括：
取样探头，其与输气管道相连，所述取样探头上部与第一减压阀相连；
样气管路，其入口与所述第一减压阀相连，所述样气管路上依次设置第一截止阀、隔膜型过滤器、过滤器、第二截止阀、气动阀、单向阀、第四截止阀和调压器；
量程气管路，其入口与H2S量程气钢瓶相连，所述量程气管路上依次设置第二减压阀和第五截止阀；
零点气管路，其入口与H2S零点气钢瓶相连，所述零点气管路上依次设置第三减压阀和第六截止阀；
H2S分析仪，其样气入口与所述样气管路的出口相连，所述H2S分析仪的量程气入口与所述量程气管路的出口相连，所述H2S分析仪的零点气入口与所述零点气管路的出口相连，所述H2S分析仪的排气口接至大气；
站控系统，其与所述气动阀、所述调压器和所述H2S分析仪相连。
作为本发明进一步的改进，所述隔膜型过滤器通过不锈钢管与排污阀相连。
作为本发明进一步的改进，所述过滤器和所述第二截止阀之间的管路上设有第一三通，所述单向阀和所述第四截止阀之间的管路上设有第二三通，所述第一三通的第一端与所述过滤器相连，所述第一三通的第二端与所述第二截止阀相连，所述第二三通的第一端与所述单向阀相连，所述第二三通的第二端与所述第四截止阀相连，所述第一三通的第三端和所述第二三通的第三端相连，且所述第一三通的第三端和所述第二三通的第三端之间的管路上设有第三截止阀。
作为本发明进一步的改进，所述第四截止阀和所述调压器之间的管路上设有第三三通，所述第三三通的第一端与所述第四截止阀相连，所述第三三通的第二端与所述调压器相连，所述第三三通的第三端接有第一压力表。
作为本发明进一步的改进，所述调压器和所述H2S分析仪之间的管路上设有第四三通，所述第四三通的第一端与所述调压器相连，所述第四三通的第三端接有第二压力表。
作为本发明进一步的改进，所述第四三通和所述H2S分析仪之间的管路上设有第五三通，所述第五三通和大气之间的管路上设有第六三通，所述第五三通的第一端与所述第四三通的第二端相连，所述第五三通的第二端与所述H2S分析仪的样气入口相连，所述第六三通的第一端与所述第五三通的第三端相连，所述第六三通的第二端接至大气，所述第六三通的第三端与所述H2S分析仪排气口相连，所述第五三通的第三端和所述第六三通的第一端之间的管路上设有安全放散阀。
作为本发明进一步的改进，所述取样探头通过焊接短管与输气管道相连。
作为本发明进一步的改进，所述第二减压阀的两端分别设有第三压力表和第四压力表。
作为本发明进一步的改进，所述第三减压阀的两端分别设有第五压力表和第六压力表。
作为本发明进一步的改进，还包括防爆接线箱，所述调压器通过第一电缆与所述防爆接线箱相连，所述H2S分析仪通过第二电缆与所述防爆接线箱相连，所述气动阀通过第四电缆与所述防爆接线箱相连，所述防爆接线箱通过第三电缆与站控系统相连。
本发明的有益效果为：
可实现输气管道H2S气体组分的自动在线分析，提高输气管道H2S含量检测的准确性、及时性，使输气管道气体组分在线分析更趋于实用化，减少人员负荷。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种输气管道硫化氢实时分析装置的结构示意图。
图中，
1、焊接短节；2、取样探头；3、第一减压阀；4、第一截止阀；5、隔膜型过滤器；6、不锈钢管；7、排污阀；8、过滤器；9、第一三通；10、第二截止阀；11、气动阀；12、单向阀；13、第二三通；14、第三截止阀；15、第四截止阀；16、第三三通；17、第一压力表；18、调压器；19、第四三通；20、第二压力表；21、第五三通；22、H2S分析仪；23、安全放散阀；24、第六三通；25、H2S量程气钢瓶；26、第二减压阀；27、第三压力表；28、第四压力表；29、第五截止阀；30、H2S零点气钢瓶；31、第三减压阀；32、第五压力表；33、第六压力表；34、第六截止阀；35、第一电缆；36、第二电缆；37、第三电缆；38、第四电缆；39、防爆接线箱。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本发明实施例所述的一种输气管道硫化氢实时分析装置，将H2S分析仪应用到输气管道，实现输气管道气体组分的自动在线分析。如图1所示，本发明的输气管道硫化氢实时分析装置包括：取样探头2、样气管路、量程气管路、零点气管路、H2S分析仪22和站控系统。
取样探头2通过焊接短管1与输气管道相连，取样探头2上部与第一减压阀3相连。
样气管路的入口与第一减压阀3相连，样气管路的出口与H2S分析仪22的样气入口相连，用于将取样探头2取出的样气注入H2S分析仪22中。第一减压阀3的设置，确保从取样探头2内取出的样气压力在许可范围内，保证整个分析过程的安全运行。样气管路上依次设置第一截止阀4、隔膜型过滤器5、过滤器8、第二截止阀10、气动阀11、单向阀12、第四截止阀15和调压器18。第一截止阀4的设置用于将取样探头取出的样气单向流入样气管路进行过滤。隔膜型过滤器5由于在过滤器中增加一层隔膜，使得过滤效果更好，同时使用寿命更长。设置隔膜型过滤器5和过滤器8这双重过滤，将取出的样气两次过滤排杂，确保进入H2S分析仪中的样气纯净。第二截止阀10、单向阀12和第四截止阀15的设置用于将过滤后的样气单向流入管路中进行调压。优选的，调压器18带有加热器，一方面确保进入H2S分析仪的样气的压力在允许范围内，另一方面也确保管路中的样气被充分加热至适当温度后送入H2S分析仪中进行分析。
进一步的，隔膜型过滤器5通过不锈钢管6与排污阀7相连，待分析完成后，打开排污阀7将样气管路中的部分余气排至安全区。
进一步的，过滤器8和第二截止阀10之间的管路上设有第一三通9，单向阀12和第四截止阀15之间的管路上设有第二三通13。第一三通9的第一端与过滤器8相连，第一三通9的第二端与第二截止阀10相连，第二三通13的第一端与单向阀12相连，第二三通13的第二端与第四截止阀15相连，第一三通9的第三端和第二三通13的第三端相连，且第一三通的第三端和第二三通的第三端之间的管路上设有第三截止阀14。单向阀12就是防止逆流的，容易出现故障，设置第三截止阀14主要是为了防止单向阀12故障，便于检修。
进一步的，第四截止阀15和调压器18之间的管路上设有第三三通16，调压器18和H2S分析仪22之间的管路上设有第四三通19。第三三通16的第一端与第四截止阀15相连，第三三通16的第二端与调压器18相连，第三三通16的第三端接有第一压力表17。第四三通19的第一端与调压器18相连，第四三通19的第三端接有第二压力表20。调压器18调压的过程中，第一压力表17和第二压力表20实时监测样气管路上的压力值。
进一步的，第四三通19和H2S分析仪22之间的管路上设有第五三通21，第五三通21和大气之间的管路上设有第六三通24。第五三通21的第一端与第四三通19的第二端相连，第五三通21的第二端与H2S分析仪22的样气入口相连，第六三通24的第一端与第五三通21的第三端相连，第六三通24的第二端接至大气，第六三通24的第三端与H2S分析仪22排气口相连，H2S分析仪22的排气口接至大气，第五三通21的第三端和第六三通24的第一端之间的管路上设有安全放散阀23。待分析完成后，打开安全放散阀23将样气管路中的部分余气排至大气中。
量程气管路的入口与H2S量程气钢瓶25相连，量程气管路的出口与H2S分析仪22的量程气入口相连，量程气管路上依次设置第二减压阀26和第五截止阀29。第二减压阀26的设置确保进入H2S分析仪22中的量程气的压力在允许范围内。第五截止阀29的设置用于将H2S量程气钢瓶25中的量程气单向流入H2S分析仪22中进行量程气标定。
进一步的，第二减压阀26的两端分别设有第三压力表27和第四压力表28，实时监测量程气管路上的压力值。
零点气管路的入口与H2S零点气钢瓶30相连，零点气管路的出口与H2S分析仪22的零点气入口相连，零点气管路上依次设置第三减压阀31和第六截止阀34。第三减压阀31的设置确保进入H2S分析仪22中的零点气的压力在允许范围内。第六截止阀34的设置用于将H2S零点气钢瓶30中的零点气单向流入H2S分析仪22中进行零点气标定。
进一步的，第三减压阀31的两端分别设有第五压力表32和第六压力表33，实时监测零点气管路上的压力值。
进一步的，H2S分析仪22为高精H2S分析仪。
气动阀11、调压器18和H2S分析仪22分别接至站控系统，站控系统为PLC或DCS等。
进一步的，还包括防爆接线箱39，防爆接线箱39通过第三电缆37与站控系统相连。调压器18通过第一电缆35与防爆接线箱39相连，将调压器18的压力信号接入站控系统。H2S分析仪22通过第二电缆36与防爆接线箱39相连，将H2S分析仪22的实时分析结果接入站控系统。气动阀11通过第四电缆38与防爆接线箱39相连，将气动阀11的阀门信号接入站控系统。
样气管路、量程气管路和零点气管路均采用不锈钢管6。进一步的，考虑到室外环境，不锈钢管6根据环境温度等设置电热伴。
本发明的输气管道硫化氢实时分析装置的具体检测原理为：首先通过零点气管路多次注入H2S零点气，实现对H2S分析仪22的零点标定。然后通过量程气管路注入H2S量程气，实现对H2S分析仪22的零点标定。然后由取样探头2从充满高压天然气的输气管道内获取具有代表性的样气。利用样气管路上的过滤、调压等装置，获得满足条件的样气注入H2S分析仪22，然后由H2S分析仪对样气进行分析，输出组分信息到站控系统。
具体包括以下步骤：
步骤1，启动H2S分析仪22。
步骤2，关闭输气管道硫化氢实时分析装置的所有阀门。
步骤3，设置H2S分析仪22的分析参数，包括温度、分析时长和分析时间间隔。
步骤4，设置量程气管路上的第二减压阀26和零点气管路上的第三减压阀31的压力值。
步骤5，打开零点气管路上的第六截止阀34，注入H2S零点气钢瓶30中的零点气，进行H2S分析仪22的零点标定，完成零点标定后关闭第六截止阀34。
步骤6，打开量程气管路上的第五截止阀29，注入H2S量程气钢瓶25中的量程气，进行H2S分析仪22的量程标定，完成量程标定后关闭第五截止阀29。
步骤7，H2S分析仪22标定后，设置取样探头2上的第一减压阀3和样气管路上的调压器18的压力值。
步骤8，依次打开样气管路上的手动阀门，包括第一截止阀4、第二截止阀10、单向阀12和第四截止阀15。
步骤9，打开样气管路上的气动阀11，取样探头2从输气管道取出的样气注入H2S分析仪22中。
步骤10，H2S分析仪22分析样气，输出分析结果并上传至站控系统，关闭气动阀11。
步骤11，重复步骤9-10直至完成全部分析，关闭第一截止阀4、第二截止阀10、单向阀12、第四截止阀15和H2S分析仪22。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，包括：
取样探头(2)，其与输气管道相连，所述取样探头(2)上部与第一减压阀(3)相连；
样气管路，其入口与所述第一减压阀(3)相连，所述样气管路上依次设置第一截止阀(4)、隔膜型过滤器(5)、过滤器(8)、第二截止阀(10)、气动阀(11)、单向阀(12)、第四截止阀(15)和调压器(18)；
量程气管路，其入口与H2S量程气钢瓶(25)相连，所述量程气管路上依次设置第二减压阀(26)和第五截止阀(29)；
零点气管路，其入口与H2S零点气钢瓶(30)相连，所述零点气管路上依次设置第三减压阀(31)和第六截止阀(34)；
H2S分析仪(22)，其样气入口与所述样气管路的出口相连，所述H2S分析仪(22)的量程气入口与所述量程气管路的出口相连，所述H2S分析仪(22)的零点气入口与所述零点气管路的出口相连，所述H2S分析仪(22)的排气口接至大气；
站控系统，其与所述气动阀(11)、所述调压器(18)和所述H2S分析仪(22)相连。
2.根据权利要求1所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，所述隔膜型过滤器(5)通过不锈钢管(6)与排污阀(7)相连。
3.根据权利要求1所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，所述过滤器(8)和所述第二截止阀(10)之间的管路上设有第一三通(9)，所述单向阀(12)和所述第四截止阀(15)之间的管路上设有第二三通(13)，所述第一三通(9)的第一端与所述过滤器(8)相连，所述第一三通(9)的第二端与所述第二截止阀(10)相连，所述第二三通(13)的第一端与所述单向阀(12)相连，所述第二三通(13)的第二端与所述第四截止阀(15)相连，所述第一三通(9)的第三端和所述第二三通(13)的第三端相连，且所述第一三通(9)的第三端和所述第二三通(13)的第三端之间的管路上设有第三截止阀(14)。
4.根据权利要求1所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，所述第四截止阀(15)和所述调压器(18)之间的管路上设有第三三通(16)，所述第三三通(16)的第一端与所述第四截止阀(15)相连，所述第三三通(16)的第二端与所述调压器(18)相连，所述第三三通(16)的第三端接有第一压力表(17)。
5.根据权利要求1所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，所述调压器(18)和所述H2S分析仪(22)之间的管路上设有第四三通(19)，所述第四三通(19)的第一端与所述调压器(18)相连，所述第四三通(19)的第三端接有第二压力表(20)。
6.根据权利要求5所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，所述第四三通(19)和所述H2S分析仪(22)之间的管路上设有第五三通(21)，所述第五三通(21)和大气之间的管路上设有第六三通(24)，所述第五三通(21)的第一端与所述第四三通(19)的第二端相连，所述第五三通(21)的第二端与所述H2S分析仪(22)的样气入口相连，所述第六三通(24)的第一端与所述第五三通(21)的第三端相连，所述第六三通(24)的第二端接至大气，所述第六三通(24)的第三端与所述H2S分析仪(22)排气口相连，所述第五三通(21)的第三端和所述第六三通(24)的第一端之间的管路上设有安全放散阀(23)。
7.根据权利要求1所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，所述取样探头(2)通过焊接短管(1)与输气管道相连。
8.根据权利要求1所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，所述第二减压阀(26)的两端分别设有第三压力表(27)和第四压力表(28)。
9.根据权利要求1所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，所述第三减压阀(31)的两端分别设有第五压力表(32)和第六压力表(33)。
10.根据权利要求1所述的输气管道硫化氢实时分析装置，其特征在于，还包括防爆接线箱(39)，所述调压器(18)通过第一电缆(35)与所述防爆接线箱(39)相连，所述H2S分析仪(22)通过第二电缆(36)与所述防爆接线箱(39)相连，所述气动阀(11)通过第四电缆(38)与所述防爆接线箱(39)相连，所述防爆接线箱(39)通过第三电缆(37)与站控系统相连。
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