CN110530675A - 一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置及方法 - Google Patents

一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置及方法，属于原油储罐取样技术领域。本发明目的是为了解决大型原油储罐底部沉积物原位取样问题。一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置包括：提拉绳、外筒底板、提拉架、密封橡胶垫、外筒出油口、滑球、滑槽、滑槽基座、外筒面，内筒面，内筒进油口。本发明同时公开了采用所述装置实现大型原油储罐底部沉积物原位取样的方法。本发明结构简单，操作方便，劳动强度小，通过取样前后重心变化实现原位取样，为大型原油储罐底部沉积物的相关科学研究奠定了基础。

Description

一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置及方法
技术领域
本发明属于原油储存技术领域，具体涉及一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置及方法。
背景技术
石油是目前我国最重要的能源之一，2018年我国已成为世界上最大原油进口国，原油对外依存度超过70%，原油安全已成为我国能源安全的重要组成部分之一。目前，我国为了防止石油供应中断，已在舟山、黄岛等地建立国家石油战略储备，来保障国家石油安全。
国家石油战略储备、中石油和中石化等一些大型商业原油储备库一般都采用5～10万方大型原油储罐进行储油。这些大型原油储罐高度一般高达20m以上，罐径也达到80m左右。而罐内原油由于是战略储备，一般储存时间长达几个月甚至几年不等，原油在罐内在长时间的存放过程中，油品中的杂质、石蜡和沥青质等重油性组分会因密度差而自然沉降积累在油罐底部，形成稠密的胶状物质层。这些沉积在底部的沉积层厚度可达到2m以上，而这些沉积物是一种粘稠的类固体的物质，难以利用和储运。由于目前难以对这些底部的沉积物实现实时的原位取样，因此无法准确研究这些底部沉积物的沉积规律，导致无法确定搅拌作用的周期和添加加化学剂种类和剂量，因此每年造成巨大的浪费。
由此可见，亟需开发一种能够实现针对大型原油储罐底部沉积物原位取样的装置和方法，实现对大型原油储罐底部沉积物的原位取样，从而为后续对其科学研究，确定沉降规律具有重要意义。而现有原油储罐取样装置一般是针对储罐底部积水和普通的正常原油取样的，通过现场试验，这些装置都无法实现底部沉积物的原位取样，这对后续科学研究是非常不利的。同时调研发现目前针对大型原油储罐底部这种特殊的、粘稠的、类固体状的沉积物原位取样装置和方法还未见到相关报道。
发明内容
为解决上述现有技术的不足之处，本发明旨在提供一种解决大型原油储罐底部沉积物原位取样的装置和方法，用于大型原油储罐底部沉积物原位取样。
为了实现本发明的目的，本发明提供一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，包括提拉绳、提拉架、外筒和内筒；所述外筒的一端具有外筒底板并将此端封闭，所外筒底板在外筒的内侧装有密封橡胶垫，外筒的另一端开口并套装入所述内筒，外筒靠近外筒底板的侧壁上周向制作有外筒出油口，所述内筒的外壁与外筒的内壁之间有间隙，所述内筒的两端开口，内筒的一端位于外筒内并在该端口外沿设有防止内筒与外筒脱离的限位凸缘，内筒的另一端形成内筒进油口；所述外筒的外壁上沿轴线对称设置有两个滑槽基座，滑槽基座上纵向设置有滑槽，所述提拉架呈“U”形，提拉架的两端装有滑球，滑球装入所述滑槽内与滑槽滑动连接，提拉架通过滑球可转动的安装在外筒上，所述提拉绳连接在提拉架主体部分的中部。
所述的外筒和内筒是套筒式连接，优选地，二者的间隙为2-5mm，内筒高度为15-40cm，外筒高度为20-45cm。
优选地，所述的外筒和内筒的材料都是铜制的，优选地，外筒和内筒的壁厚都为2mm，外筒内径为25-50mm，外径为27-52mm。
优选地，所述的外筒上部均布有4个出油口，底座上装有密封橡胶垫。
本发明所提供的一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样方法，采用所述的套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，具体包括以下步骤：
S1.装置下放：通过原油储罐量油孔，利用提拉绳将取样装置下放到大型原油储罐底部，外筒底板在上，进油口朝下，在此过程中，滑球处在滑槽上部，储罐内部轻质原油从内筒的进油口进入，从外筒的出油口流出，直到下放至底部沉积物处。
S2.原位取样：取样装置进入大型原油储罐底部沉积物后，粘稠的底部沉积物进入装置内，松开提拉绳，外筒由于重力原因将内筒完全套住，内筒将外筒出油口密封，与外筒底板上的密封橡胶垫贴合，滑球由重力下滑至滑槽下部。
S3.装置回收：轻微晃动提拉绳，带动提拉架使取样装置略微倾斜，此时由于滑球位于滑槽下部，取样装置重心位于滑槽上部，拉动提拉绳，整个取样装置会180度翻转，使得外筒底板在下，进油口朝上，之后将取样装置回收至原油储罐量油孔外，取样后，清洗擦净。
本发明有益效果为：
本发明适用于大型原油储罐底部沉积物的原位取样。本发明装置结构简单、操作方便，采用套筒式设计，利用取样前后的装置重心变化，实现了在取大型原油储罐底部沉积物原位样的难题。
本发明检测原位油样避免了大型储罐上层轻质原油的影响。基本实现底部的沉积物原位取样，同时对底部沉积物这种粘稠状类固体特点有很好的适应性，对后续对样品的科学研究和现场工程检测有较高的实用价值。
附图说明
图1是本发明提供装置正视剖面图。
图2是本发明外筒的左视剖面图。
其中：1提拉绳，2外筒底板，3提拉架，4密封橡胶垫，5外筒出油口，6滑球，7滑槽，8滑槽基座，9外筒，10内筒，11内筒进油口。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加明确，下面将结合附图对本发明作进一步地说明，但应该理解，本发明的范围并不限于此。
本发明所提供的一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，包括：提拉绳1、外筒底板2、提拉架3、密封橡胶垫4、外筒出油口5、滑球6、滑槽7、滑槽基座8、外筒9、内筒10、内筒进油口11。
取样装置具体结构为；所述外筒9的一端具有外筒底板2并将此端封闭，所外筒底板2在外筒9的内侧装有密封橡胶垫4，外筒9的另一端开口并套装入所述内筒10，外筒9靠近外筒底板2的侧壁上周向制作有外筒出油口5，所述内筒10的外壁与外筒9的内壁之间有间隙，所述内筒10的两端开口，内筒10的一端位于外筒9内并在该端口外沿设有防止内筒10与外筒9脱离的限位凸缘，内筒10的另一端形成内筒进油口11；所述外筒9的外壁上沿轴线对称设置有两个滑槽基座8，滑槽基座8上纵向设置有滑槽7，所述提拉架3呈“U”形，提拉架3的两端装有滑球6，滑球6装入所述滑槽7内与滑槽7滑动连接，提拉架3通过滑球6可转动的安装在外筒9上，所述提拉绳1连接在提拉架3主体部分的中部。
实施例装置具体材料和尺寸内筒10与外筒9均采用铜制，壁厚为2mm，内筒10和外筒9的之间间隙为2mm，外筒9高度为35cm，外筒9外径52mm，内径950mm，内筒10高度为30cmm，内筒10内径46mm，内筒10外径48mm。
优选地，所述外筒出油口5有四个，沿外筒的周向均布。
本发明所提供的一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样方法，采用所述的套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，具体包括以下步骤：
S1.装置下放：通过原油储罐量油孔，利用提拉绳1将取样装置下放到大型原油储罐底部，外筒底板2在上，进油口11朝下，在此过程中，滑球6处在滑槽7上部，储罐内部轻质原油从内筒10的进油口11进入，从外筒9的出油口5流出，直到下放至底部沉积物处。
S2.原位取样：取样装置进入大型原油储罐底部沉积物后，粘稠的底部沉积物进入装置内，松开提拉绳1，外筒9由于重力原因将内筒10完全套住，内筒10将外筒出油口5密封，与外筒底板2上的密封橡胶垫4贴合，滑球6由重力下滑至滑槽7下部。
S3.装置回收：轻微晃动提拉绳1，带动提拉架4使取样装置略微倾斜，此时由于滑球6位于滑槽7下部，取样装置重心位于滑槽7上部，拉动提拉绳1，整个取样装置会180度翻转，使得外筒底板2在下，进油口11朝上，之后将取样装置回收至原油储罐量油孔外，取样后，清洗擦净。
经过计算本实施例一次可以取样0.542升的油样，完全满足实验室科学研究和现场检测的需要。
由以上实施方式可见，本发明装置结构简单、操作方便，采用套筒式设计，利用取样前后的装置重心变化，实现了在取大型原油储罐底部沉积物原位样的难题，避免了大型储罐上层轻质原油的影响，同时对底部沉积物这种粘稠状类固体特点有很好的适应性，对后续对样品的科学研究和现场工程检测有较高的实用价值。

Claims (6)

1.一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，其特征在于：包括提拉绳（1）、提拉架（3）、外筒（9）和内筒（10）；所述外筒（9）的一端具有外筒底板（2）并将此端封闭，所外筒底板（2）在外筒（9）的内侧装有密封橡胶垫（4），外筒（9）的另一端开口并套装入所述内筒（10），外筒（9）靠近外筒底板（2）的侧壁上周向制作有外筒出油口（5），所述内筒（10）的外壁与外筒（9）的内壁之间有间隙，所述内筒（10）的两端开口，内筒（10）的一端位于外筒（9）内并在该端口外沿设有防止内筒（10）与外筒（9）脱离的限位凸缘，内筒（10）的另一端形成内筒进油口（11）；所述外筒（9）的外壁上沿轴线对称设置有两个滑槽基座（8），滑槽基座（8）上纵向设置有滑槽（7），所述提拉架（3）呈“U”形，提拉架（3）的两端装有滑球（6），滑球（6）装入所述滑槽（7）内与滑槽（7）滑动连接，提拉架（3）通过滑球（6）可转动的安装在外筒（9）上，所述提拉绳（1）连接在提拉架（3）主体部分的中部。
2.根据权利要求1所述的一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，其特征在于：所述内筒（10）的外壁与外筒（9）的内壁之间的间隙为2-5mm，内筒（10）高度为15-40cm，外筒（9）高度为20-45mm。
3.根据权利要求1所述的一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，其特征在于：所述外筒（9）和内筒（10）的材料都是铜质。
4.根据权利要求1所述的一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，其特征在于：所述外筒（9）和内筒（10）的壁厚都为2mm，所述外筒的（9）内径为25-50mm，外筒的（9）外径为27-52mm。
5.根据权利要求1所述的一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，其特征在于：所述外筒出油口（5）有四个，沿外筒的周向均布。
6.一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样方法，采用权利要求1-5任一项所述的一种套筒式大型原油储罐底部沉积物原位取样装置，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1.装置下放：通过原油储罐量油孔，利用提拉绳（1）将取样装置下放到大型原油储罐底部，外筒底板（2）在上，进油口（11）朝下，在此过程中，滑球（6）处在滑槽（7）上部，储罐内部轻质原油从内筒（10）的进油口（11）进入，从外筒（9）的出油口（5）流出，直到下放至底部沉积物处；
S2.原位取样：取样装置进入大型原油储罐底部沉积物后，粘稠的底部沉积物进入装置内，松开提拉绳（1），外筒（9）由于重力原因将内筒（10）完全套住，内筒（10）将外筒出油口（5）密封，与外筒底板（2）上的密封橡胶垫（4）贴合，滑球（6）由重力下滑至滑槽（7）下部；
S3.装置回收：轻微晃动提拉绳（1），带动提拉架（4）使取样装置略微倾斜，此时由于滑球（6）位于滑槽（7）下部，取样装置重心位于滑槽（7）上部，拉动提拉绳（1），整个取样装置会180度翻转，使得外筒底板（2）在下，进油口（11）朝上，之后将取样装置回收至原油储罐量油孔外，取样后，清洗擦净。
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