CN112946195B - 多元热流体余氧检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多元热流体余氧检测装置，其包括检测管路，检测管路上依次设有冷却减压分离组件、过滤器和氧气含量分析仪，冷却减压分离组件包括依次连通的一级冷却器、一级减压分离装置、二级冷却器、二级减压分离装置和三级减压分离装置，三级减压分离装置与过滤器相连通。本发明的多元热流体余氧检测装置，能够将多元热流体转化成常温常压条件下干度为100％的待测气体，待测气体经过滤后会直接通入氧气含量分析仪，从而使得氧气含量分析仪检测出的多元热流体中余氧含量更加准确，进而在多元热流体注入过程中，保证了对注入管线和油井管柱的保护。
Description
技术领域
本发明涉及余氧检测技术领域，特别涉及一种多元热流体余氧检测装置。
背景技术
传统的余氧检测装置只能检测干度为100％的气体，无法检测多元热流体这种多相混合气体，并且传统的余氧检测装置所拥有的氧化锆头在接触多元热流体中的水分后会失效，无法检测出有效数据。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够检测多元热流体中的余氧含量的多元热流体余氧检测装置。
为达到上述目的，本发明提供了一种多元热流体余氧检测装置，其包括检测管路，所述检测管路上依次设有冷却减压分离组件、过滤器和氧气含量分析仪，所述冷却减压分离组件包括依次连通的一级冷却器、一级减压分离装置、二级冷却器、二级减压分离装置和三级减压分离装置，所述三级减压分离装置与所述过滤器相连通。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述多元热流体余氧检测装置还包括第一标定管路，所述第一标定管路上设有第一截止阀，所述第一标定管路的第一端连接有第一气罐，所述第一气罐内填充有体积分数为99.99％的氮气，所述第一标定管路的第二端与所述氧气含量分析仪相连通。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述多元热流体余氧检测装置还包括第二标定管路，所述第二标定管路上设有第二截止阀，所述第二标定管路的第一端连接有第二气罐，所述第二气罐内填充有体积分数为95％的氮气和体积分数为5％的氧气，所述第二标定管路的第二端与所述氧气含量分析仪相连通。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述一级减压分离装置包括罐体，所述罐体的顶壁上设有出口，所述罐体的底壁上设有排污口，所述罐体的侧壁上设有进口，所述罐体内设有填料层。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述填料层为不锈钢孔板波纹填料层。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述多元热流体余氧检测装置还包括排污箱，所述一级减压分离装置的排污口、所述二级减压分离装置的排污口、所述三级减压分离装置的排污口、所述过滤器的排污口和所述氧气含量分析仪的出气口均与所述排污箱相连通。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述过滤器的排污口通过第一排污管与所述排污箱相连通，所述第一排污管上连接有过滤截止阀和第一流量计。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述氧气含量分析仪的出气口通过第二排污管与所述排污箱相连通，所述第二排污管上连接有第二流量计和分析仪压力表。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述二级减压分离装置和所述三级减压分离装置之间连接有减压截止阀。
如上所述的多元热流体余氧检测装置，其中，所述冷却减压分离组件还包括第一压力表和第二压力表，所述第一压力表位于所述检测管路的取样口与所述一级冷却器之间，所述第二压力表位于所述三级减压分离装置与所述过滤器之间。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明的多元热流体余氧检测装置，结构简单，操作方便，多元热流体在依次通过一级冷却器、一级减压分离装置、二级冷却器、二级减压分离装置和三级减压分离装置后，即可转化成常温常压条件下干度为100％的待测气体，待测气体经过滤后会直接通入氧气含量分析仪，从而使得氧气含量分析仪检测出的多元热流体中余氧含量更加准确，进而在多元热流体注入过程中，保证了对注入管线和油井管柱的保护。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明的多元热流体余氧检测装置的结构示意图；
图2是图1所示的多元热流体余氧检测装置中减压分离装置的结构示意图。
附图标号说明：
100、检测管路；
110、冷却减压分离组件；
111、一级冷却器；
112、一级减压分离装置；1121、罐体；1122、出口；1123、排污口；1124、进口；1125、填料层；1126、排液管；1127、排液阀；
113、二级冷却器；
114、二级减压分离装置；
115、三级减压分离装置；
116、减压截止阀；117、第一压力表；118、第二压力表；
120、过滤器；121、第一排污管；1211、第一流量计；1212、过滤截止阀；
130、氧气含量分析仪；131、第二排污管；1311、第二流量计；1312、分析仪压力表；
140、检测截止阀；
150、检测球阀；
200、第一标定管路；
210、第一截止阀；220、第一气罐；
300、第二标定管路；
310、第二截止阀；320、第二气罐；
400、排污箱；410、排污球阀；
500、三通球阀。
具体实施方式
为了对本发明的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。另外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
如图1所示，本发明提供了一种多元热流体余氧检测装置，其包括检测管路100，检测管路100上依次设有冷却减压分离组件110、过滤器120和氧气含量分析仪130，即冷却减压分离组件110、过滤器120和氧气含量分析仪130依次连通，多元热流体能通过检测管路100依次流经冷却减压分离组件110、过滤器120和氧气含量分析仪130，冷却减压分离组件110包括依次连通的一级冷却器111、一级减压分离装置112、二级冷却器113、二级减压分离装置114和三级减压分离装置115，三级减压分离装置115与过滤器120相连通，即一级冷却器111邻近检测管路100的取样口设置，其中，一级冷却器111和二级冷却器113能够对多元热流体进行两次降温，使得多元热流体的温度降低至常温，一级减压分离装置112、二级减压分离装置114和三级减压分离装置115能够对多元热流体进行气液分离，使得多元热流体转换成干度为100％的待测气体，也即多元热流体在依次通过一级冷却器111、一级减压分离装置112、二级冷却器113、二级减压分离装置114和三级减压分离装置115后，即可转化成常温常压条件下干度为100％的待测气体，以使得氧气含量分析仪130检测出的多元热流体中余氧含量更加准确；此外，为了便于控制向冷却减压分离组件110通入的多元热流体的量，在检测管路100上设置检测球阀150，检测球阀150位于一级冷却器111与检测管路100的取样口之间，通过控制检测球阀150的开度，即可调整向冷却减压分离组件110通入的多元热流体的量，以确保检测管路100内压力不会过高，从而影响检测结果。
本发明的多元热流体余氧检测装置，多元热流体在依次通过一级冷却器111、一级减压分离装置112、二级冷却器113、二级减压分离装置114和三级减压分离装置115后，即可转化成常温常压条件下干度为100％的待测气体，待测气体经过滤后会直接通入氧气含量分析仪130，从而使得氧气含量分析仪130检测出的多元热流体中余氧含量更加准确，进而在多元热流体注入过程中，保证了对注入管线和油井管柱的保护。
进一步，如图1所示，多元热流体余氧检测装置还包括第一标定管路200，第一标定管路200上设有第一截止阀210，具体的，第一截止阀210为针阀，当然第一截止阀210也可以采用其他具有调节和截止功能的阀，例如球阀，第一标定管路200的第一端连接有第一气罐220，第一气罐220内填充有体积分数为99.99％的氮气，第一标定管路200的第二端与氧气含量分析仪130相连通，第一标定管路200能够标定氧气含量分析仪130的氧含量为0点的位置，以使得氧气含量分析仪130检测出的多元热流体中余氧含量更加准确，具体的，在标定时，打开第一截止阀210，使第一气罐220内的氮气对整个检测管路100进行吹扫，随后对氧气含量分析仪130进行0点标定，具体标定方法为现有技术，在此不再赘述。
再进一步，如图1所示，多元热流体余氧检测装置还包括第二标定管路300，第二标定管路300上设有第二截止阀310，具体的，第二截止阀310为针阀，当然第二截止阀310也可以采用其他具有调节和截止功能的阀，例如球阀，第二标定管路300的第一端连接有第二气罐320，第二气罐320内填充有体积分数为95％的氮气和体积分数为5％的氧气，第二标定管路300的第二端与氧气含量分析仪130相连通，第二标定管路300能够标定氧气含量分析仪130的氧含量为5％点的位置，以使得氧气含量分析仪130检测出的多元热流体中余氧含量更加准确，具体的，在标定时，关闭第一截止阀210，打开第二截止阀310，使第二气罐320内的混合气体对整个检测管路100进行吹扫，随后对氧气含量分析仪130进行5％点标定，具体标定方法为现有技术，在此不再赘述。
需要说明的是，通常燃烧产生的多元热流体的氧含量不会超过2％，因此，对氧气含量分析仪130标定到5％点即可满足检测需求，第一标定管路200的第二端、第二标定管路300的第二端和氧气含量分析仪130通过三通球阀500相连通，且在三级减压分离装置115与三通球阀500之间设有检测截止阀140。
进一步，如图2所示，一级减压分离装置112包括罐体1121，较佳的，罐体1121呈中空的柱状，罐体1121的顶壁上设有出口1122，罐体1121的底壁上设有排污口1123，罐体1121的侧壁上设有进口1124，进口1124和出口1122分别与检测管路100相连通，罐体1121内设有填料层1125，填料层1125能够对多元热流体中的气液进行分离，具体的，多元热流体通过进口1124进入罐体1121中，由于多元热流体本身具有高压，进入的罐体1121内的高压多元热流体会冲击到填料层1125上，由于罐体1121的横截面积大于检测管路100的横截面积，使得多元热流体能通过体积变大而降低压力，同时通过填料层1125去除多元热流体中的水和油污，变成100％干度的待测气体，待测气体并经由出口1122进入过滤器120，分离出来的水和油污通过排污口1123排出。
需要说明的是，较佳的，二级减压分离装置114的结构和三级减压分离装置115的结构与一级减压分离装置112的结构相同，当然，一级减压分离装置112、二级减压分离装置114和三级减压分离装置115也可以采用任何能够实现减压和气液分离的现有结构，且一级减压分离装置112、二级减压分离装置114和三级减压分离装置115也可以采用不同的结构。
再进一步，如图2所示，填料层1125为不锈钢孔板波纹填料层1125，即填料层1125由不锈钢孔板波纹填料构成，不锈钢孔板波纹填料具有通量大、阻力小、效率高、抗堵能力强的优点，能够有效的对分离多元热流体进行分离。
当然，填料层1125也可以采用其他能够实现气液分离的任何现有结构，在此不再赘述。
进一步，如图1所示，多元热流体余氧检测装置还包括排污箱400，一级减压分离装置112的排污口1123、二级减压分离装置114的排污口、三级减压分离装置115的排污口、过滤器120的排污口和氧气含量分析仪130的出气口均与排污箱400相连通，排污箱400的设置，使得多元热流体余氧检测装置在检测过程中产生物质均可被回收，从而不会造成环境污染，具体的，一级减压分离装置112的排污口1123、二级减压分离装置114的排污口、三级减压分离装置115的排污口分别通过一排液管1126与排污箱400相连通，各排液管1126上分别设有排液阀1127，在使用时，可通过调节排液球阀，定期清理一级减压分离装置112、二级减压分离装置114和三级减压分离装置115分离出的水和油污。
在进一步，排污箱400上连接排污球阀410，排污箱400内的流体可经由排污球阀410排出。
进一步，如图1所示，过滤器120的排污口1123通过第一排污管121与排污箱400相连通，第一排污管121上连接有过滤截止阀1212和第一流量计1211，第一流量计1211能够测量过滤器120的排污口1123的排放量，过滤截止阀1212能够控制第一排污管121排入排污箱400的量，具体的，过滤截止阀1212采用针阀。
再进一步，如图1所示，氧气含量分析仪130的出气口通过第二排污管131与排污箱400相连通，第二排污管131上连接有第二流量计1311和分析仪压力表1312，分析仪压力表1312能够测量第二排污管131内的压力，第二流量计1311能够显示通过第二排污管131内的气体的流量，以在使用时，使工作人员能够及时准确的判断是否有气体通过氧气含量分析仪130。
进一步，如图1所示，二级减压分离装置114和三级减压分离装置115之间连接有减压截止阀116，减压截止阀116能够调节由二级减压分离装置114进入三级减压分离装置115的流量，以使得三级减压分离装置115能够充分的对进入的多元热流体进行气液分离。
进一步，如图1所示，冷却减压分离组件110还包括第一压力表117和第二压力表118，第一压力表117位于检测管路100的取样口与一级冷却器111之间，第二压力表118位于三级减压分离装置115与过滤器120之间，第一压力表117和第二压力表118能够实时测量流入冷却减压分离组件110内的多元热流体的压力，以便于工作人员通过根据第一压力表117和第二压力表118的显示，实时调节检测球阀150，以使得通入检测管路100内的多元热流体的量满足测试要求。
下面结合附图具体说明本发明的多元热流体余氧检测装置的使用过程：
如图1所示，首先，打开第一截止阀210，关闭第二截止阀310，即连通第一标定管路200与检测管路100，使第一气罐220内的气体对整个检测管路100进行吹扫，随后对氧含量分析仪进行0点标定；再关闭第一截止阀210，打开第二截止阀310，即连通第二标定管路300与检测管路100，使第二气罐320内的气体对整个检测管路100进行吹扫，随后标定氧含量分析仪的5％点的位置；然后使多元热流体通过检测管路100的取样口通入检测管路100，多元热流体通过检测球阀150、第一压力表117经由一级冷却器111冷却后进入一级减压分离装置112进行气液分离，分离出的水和油污经由带有排液球阀的排液管1126流入排污箱400，气体会进入二级冷却器113冷却，随后进入二级减压分离装置114进行第二次气液分离，二次分离出的水和油污经由带有排液球阀的排液管1126流入排污箱400，二次分离出的气体会通过针阀进入三级减压分离装置115进行第三次气液分离，三次分离出的水和油污经由带有排液球阀的排液管1126流入排污箱400，三次分离出的气体在通过第二压力表118后进入过滤器120过滤，过滤后的气体在通过检测截止后进入氧气含量分析仪130进行分析，过滤后的水和油污在过滤截止阀1212的调节下通过第一排污管121流入排污箱400，分析后的气体在经由分析仪压力表1312和第二流量计1311检测后通过第二排污管131流入排污箱400。
综上所述，本发明的多元热流体余氧检测装置，结构简单，操作方便，多元热流体在依次通过一级冷却器、一级减压分离装置、二级冷却器、二级减压分离装置和三级减压分离装置后，即可转化成常温常压条件下干度为100％的待测气体，待测气体经过滤后会直接通入氧气含量分析仪，从而使得氧气含量分析仪检测出的多元热流体中余氧含量更加准确，进而在多元热流体注入过程中，保证了对注入管线和油井管柱的保护。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。
Claims (10)
1.一种多元热流体余氧检测装置，其特征在于，所述多元热流体余氧检测装置包括检测管路，所述检测管路上依次设有冷却减压分离组件、过滤器和氧气含量分析仪，所述冷却减压分离组件包括依次连通的一级冷却器、一级减压分离装置、二级冷却器、二级减压分离装置和三级减压分离装置，多元热流体在依次通过所述一级冷却器、所述一级减压分离装置、所述二级冷却器、所述二级减压分离装置和所述三级减压分离装置后，转化成常温常压条件下干度为100％的待测气体，所述三级减压分离装置与所述过滤器相连通；所述多元热流体余氧检测装置还包括第一标定管路和第二标定管路，所述第一标定管路和所述第二标定管路分别与所述氧气含量分析仪相连通。
2.根据权利要求1所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述第一标定管路上设有第一截止阀，所述第一标定管路的第一端连接有第一气罐，所述第一气罐内填充有体积分数为99.99％的氮气，所述第一标定管路的第二端与所述氧气含量分析仪相连通。
3.根据权利要求2所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述第二标定管路上设有第二截止阀，所述第二标定管路的第一端连接有第二气罐，所述第二气罐内填充有体积分数为95％的氮气和体积分数为5％的氧气，所述第二标定管路的第二端与所述氧气含量分析仪相连通。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述一级减压分离装置包括罐体，所述罐体的顶壁上设有出口，所述罐体的底壁上设有排污口，所述罐体的侧壁上设有进口，所述罐体内设有填料层。
5.根据权利要求4所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述填料层为不锈钢孔板波纹填料层。
6.根据权利要求4所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述多元热流体余氧检测装置还包括排污箱，所述一级减压分离装置的排污口、所述二级减压分离装置的排污口、所述三级减压分离装置的排污口、所述过滤器的排污口和所述氧气含量分析仪的出气口均与所述排污箱相连通。
7.根据权利要求6所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述过滤器的排污口通过第一排污管与所述排污箱相连通，所述第一排污管上连接有过滤截止阀和第一流量计。
8.根据权利要求6所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述氧气含量分析仪的出气口通过第二排污管与所述排污箱相连通，所述第二排污管上连接有第二流量计和分析仪压力表。
9.根据权利要求1所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述二级减压分离装置和所述三级减压分离装置之间连接有减压截止阀。
10.根据权利要求1所述的多元热流体余氧检测装置，其特征在于，
所述冷却减压分离组件还包括第一压力表和第二压力表，所述第一压力表位于所述检测管路的取样口与所述一级冷却器之间，所述第二压力表位于所述三级减压分离装置与所述过滤器之间。
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