CN113551154A - 一种在线式lng取样器 - Google Patents

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Abstract

一种在线式LNG取样器，其特征在于：包括真空汽化一体式探头(1)，一端与真空汽化一体式探头(1)连接的采样管线(2)，依次设置于采样管线(2)上的进气阀(3)、温度/压力传感器(4)、缓冲罐(5)、可调压汽化器(6)、采样阀(7)、采样进口顺序阀(8)、采样瓶(9)、采样出口顺序阀(10)；所述一种在线式LNG取样器还包括与一端连接于采样阀(7)和采样进口顺序阀(8)之间的排放管线(11)，依次设置于排放管线(11)上的隔断阀(12)、样气调节阀(13)、出口止回阀(14)、样气出口阀(15)、排放口(16)。可在线对LNG管道进行取样、兼容点式取样、间歇取样、连续取样等多种取样模式。

Description

一种在线式LNG取样器
技术领域
本发明涉及液化天然气检测领域，更具体地说，涉及一种在线式LNG取样器。
背景技术
LNG是液化天然气的英文简称，LNG是一种复杂的小分子量轻类混合物，氮、二氧化碳是它的一种主要惰性杂质。通常，甲烷是其主要成分，次微量成分的浓度随气源、液化预处理、液化工艺和贮存条件的变化而变化。LNG介质为-162℃左右，属于超低温范畴。连续输送的一定量的LNG所提供的总热量由液体体积、液体密度和输送的液化天然气的高位发热量确定。为了计算LNG的密度和发热量，需要LNG的组成数据，因此，正确的取样是准确分析的前提。
在LNG货物的运输和转移过程中，需要对LNG进行数据检测和分析，因此需要设计一种可在线对LNG进行取样的设备。
发明内容
为满足上述要求，本发明提供一种在线式LNG取样器，可在线对LNG管道进行取向，不影响管道正常运作，技术方案如下：
一种在线式LNG取样器，包括取样器本体，其特征在于：所述一种在线式LNG取样器包括真空汽化一体式探头1，一端与真空汽化一体式探头1连接的采样管线2，依次设置于采样管线2上的进气阀3、温度/压力传感器4、缓冲罐5、可调压汽化器6、采样阀7、采样进口顺序阀8、采样瓶9、采样出口顺序阀10。
一种在线式LNG取样器还包括与一端连接于采样阀7和采样进口顺序阀8之间的排放管线11，依次设置于排放管线11上的隔断阀12、样气调节阀13、出口止回阀14、样气出口阀 15、排放口16。
所述真空汽化一体式探头1包括用于插入LNG管道的LNG入口21，设置于LNG入口21后部的法兰22，设置于LNG入口后方、连接LNG入口21和进气阀3的入口管线23，依次设置在入口管线23上的深冷截止阀24、密度测量计25、入口止回阀26、深冷三通阀27、汽化器28。
由此，可通过真空汽化一体式探头将LNG导入取样管线，通过汽化器汽化后暂存入缓冲罐，缓冲罐中的气体再次经过可调压汽化器加热，用来平衡焦耳汤姆逊效应，防止气体再次出现凝析。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述LNG入口21至汽化器28之间的管路上以真空套管进行保冷。
由此，可使LNG在进入汽化器之前状态不发生变化。
本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于；所述温度/压力传感器4与缓冲罐5 之间设置有缓冲罐泄压阀17，缓冲罐泄压阀17的泄压管道连接至排放口16。
由此，可使缓冲罐内的压力恒定为设定值，保护后续设备、便于进行取样。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于；所述可调压汽化器6与采样阀 7之间设置有汽化器泄压阀18，汽化器泄压阀18的泄压管道连接至排放口16。
由此，可进一步增加系统的安全系数，保护后续采样设备。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于；所述采样出口顺序阀10以管线连接至隔断阀12和样气调节阀13之间的排放管线2。
由此，可对采样瓶进行排放，进行在线取样。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于；所述可调压汽化器6、采样瓶 9及二者之间的管线设置于箱体19内，箱体19内设置有箱体加热器20。
由此，可进行保温，降低外界温度对取样的影响。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述采样瓶9并联有2～9个。
由此，可根据需求选择取样的采样瓶的数量。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述深冷三通阀27与循环出口29连接，循环出口29一侧设置有吹扫口30。
由此，可在LNG未达到密度要求时，深冷三通阀连接至循环出口，通过循环出口进行循环，当LNG达到密度要求时，深冷三通阀切换至汽化器进行汽化。停机时，可通过吹扫口进行清理。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述LNG入口21的头部为喇叭状。
由此，可在入口前端形成一个具有跟物料压力、流速等压差变化的腔体，使取得的样品与实际物料具有实时变化关系。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述缓冲罐5的罐壁内设置有保温夹层。
由此，可对缓冲罐进行保温，防止罐内出现凝析。
根据本发明述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：箱体19内设置有天然气泄露检测装置，箱体19外部设置有声光报警器。
由此，当管线发生泄漏时，可及时报警。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：汽化器28后端的管线上设置有温度传感器。
由此，可监控汽化后的气体温度。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：采样阀7后端设置的管线上设置有压力传感器。
由此，可监控采样气体的压力。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，可在线对LNG管道进行取样、可通过多个阀门稳定系统，兼容点式取样、间歇取样、连续取样等多种取样模式。
附图说明
图1为一种在线式LNG取样器的管线结构示意图。
图2为一种在线式LNG取样器的结构示意图。
其中1为真空汽化一体式探头，2为取样管线，3为进气阀，4为温度/压力传感器，5为缓冲罐，6为可调压汽化器，7为采样阀，8为采样进口顺序阀，9为采样瓶，10为采样出口顺序阀，11为排放管线，12为隔断阀，13为样气调节阀，14为止回阀，15为样气出口阀， 16为排放口，17为缓冲罐泄压阀，18为汽化器泄压阀，19为箱体，20为箱体加热器，21为 LNG入口，22为法兰，23为入口管线，24为深冷截止阀，25为密度测量计，26为入口止回阀，27为深冷三通阀，28为汽化器，29为循环出口，30为吹扫口。
具体实施方式
实施例1
一种在线式LNG取样器，包括真空汽化一体式探头1，真空汽化一体式探头1包括用于插入LNG管道的LNG入口21，设置于LNG入口21后部的法兰22，设置于LNG入口后方、连接LNG入口21和进气阀3的入口管线23，依次设置在入口管线23上的深冷截止阀24、密度测量计25、入口止回阀26、深冷三通阀27、汽化器28。LNG入口21至汽化器28之间的管路上以真空套管进行保冷。深冷三通阀27的一端口与循环出口29连接，循环出口29一侧设置有吹扫口30。LNG入口21的头部为喇叭状。
采样管线2一端与真空汽化一体式探头1连接，管线上依次设置有进气阀3、温度/压力传感器4、缓冲罐5、可调压汽化器6、采样阀7、采样进口顺序阀8、采样瓶9、采样出口顺序阀10，采样瓶9并联有5个。缓冲罐5的罐壁内设置有电热夹层进行保温。
排放管线11一端连接于采样阀7和采样进口顺序阀8之间，排放管线11上依次设置有的隔断阀12、样气调节阀13、出口止回阀14、样气出口阀15、排放口16。
采样出口顺序阀10以管线连接至隔断阀12和样气调节阀13之间的排放管线2。
缓冲罐5前端设置有缓冲罐泄压阀17，缓冲罐泄压阀17的泄压管道连接至排放口16。
可调压汽化器6的后端设置有汽化器泄压阀18，汽化器泄压阀18的泄压管道连接至排放口16。
可调压汽化器6、采样瓶9及二者之间的管线设置于箱体19内，箱体19内设置有箱体加热器20。箱体19内设置有瓦斯检测装置，箱体19外部设置有声光报警器。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，可在线对LNG管道进行取样、可通过多个阀门稳定系统，取得设定压力下的LNG样气。
取样时，LNG进入入口管线，深冷三通阀连接至循环出口，由密度检测计检测密度，如 LNG密度不符合标准(不符合0.42～0.46g/cm3)，则保持循环，直至密度符合标准。密度符合标准后，深冷三通阀连接止回阀和汽化器，LNG进入汽化器进行汽化，汽化加热温度为60 摄氏度。
汽化后的天然气通过进气阀、温度/压力传感器进入缓冲罐，缓冲罐前端设置有缓冲罐泄压阀，当缓冲罐压力到达设定值时，缓冲罐泄压阀开启泄压，泄压气体排放至排放口。
缓冲罐内的气体进入可调压汽化器再次加热，目的是平衡焦耳汤姆逊效应，防止气体温度低于露点而出现凝析。可调压汽化器后端设置有汽化器泄压阀，可保护采样瓶等设备，汽化器泄压阀的泄压气体排放至排放口。
经过再次加热的气体通过采样阀通过管路上的压力传感器检测压力，此时采样进口顺序阀和采样出口顺序阀以及采样瓶自带的阀门关闭，通过隔断阀、样气调节阀、出口止回阀、样气出口阀、排放至排放口。待气体压力稳定达到预设值时，打开采样进口顺序阀和采样出口顺序阀以及采样瓶自带的阀门，关闭隔断阀，进行在线采样。在线采样时，气体通过采样进口顺序阀、采样瓶、采样出口顺序阀、样气调节阀、出口止回阀、样气出口阀到排放口排放，通过管线上和采样瓶上的压力传感器继续检测管线内和采样瓶内的气压，可通过调节系统内各阀门的开度来取得预设气压，待气压稳定且达到预设值后，关闭采样进口顺序阀和采样出口顺序阀以及采样瓶自带的阀门，打开隔断阀，完成采样，管线内的气体继续从隔断阀排放至排放口。并联的取样瓶可以同时进行取样，也可分批进行取样。
采样完成后，需要进行吹扫管线内残留的气体和残留液体，吹扫时，深冷三通阀连接汽化器端和吹扫口端，循环出口封闭，从吹扫口对管线进行吹扫。
当采样阀关闭时，一段时间内汽化后的天然气都储存在缓冲罐中进行均匀混合，超出设定压力后通过缓冲罐泄压阀进行排放，缓冲罐中储存的气体为该段时间内的采集到的平均值气体，该采样模式即为连续采样。
当采样阀开启，使用采样瓶进行采样，待系统稳定后，可采样一个时间点的样气，该模式即为点式取样。如采样多个时间点的样气，储存在不同的采样瓶中，即为间歇采样。
根据本发明所述的一种在线式LNG取样器，可在线对LNG管道进行取样、可通过多个阀门稳定系统，兼容点式取样、间歇取样、连续取样等多种取样模式。

Claims (13)

1.一种在线式LNG取样器，包括取样器本体，其特征在于：所述一种在线式LNG取样器包括真空汽化一体式探头(1)，一端与真空汽化一体式探头(1)连接的采样管线(2)，依次设置于采样管线(2)上的进气阀(3)、温度/压力传感器(4)、缓冲罐(5)、可调压汽化器(6)、采样阀(7)、采样进口顺序阀(8)、采样瓶(9)、采样出口顺序阀(10)；
所述一种在线式LNG取样器还包括与一端连接于采样阀(7)和采样进口顺序阀(8)之间的排放管线(11)，依次设置于排放管线(11)上的隔断阀(12)、样气调节阀(13)、出口止回阀(14)、样气出口阀(15)、排放口(16)；
所述真空汽化一体式探头(1)包括用于插入LNG管道的LNG入口(21)，设置于LNG入口(21)后部的法兰(22)，设置于LNG入口后方、连接LNG入口(21)和进气阀(3)的入口管线(23)，依次设置在入口管线(23)上的深冷截止阀(24)、密度测量计(25)、入口止回阀(26)、深冷三通阀(27)、汽化器(28)。
2.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述LNG入口(21)至汽化器(28)之间的管路上以真空套管进行保冷。
3.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于；所述温度/压力传感器(4)与缓冲罐(5)之间设置有缓冲罐泄压阀(17)，缓冲罐泄压阀(17)的泄压管道连接至排放口(16)。
4.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于；所述可调压汽化器(6)与采样阀(7)之间设置有汽化器泄压阀(18)，汽化器泄压阀(18)的泄压管道连接至排放口(16)。
5.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于；所述采样出口顺序阀(10)以管线连接至隔断阀(12)和样气调节阀(13)之间的排放管线(2)。
6.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于；所述可调压汽化器(6)、采样瓶(9)及二者之间的管线设置于箱体(19)内，箱体(19)内设置有箱体加热器(20)。
7.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述采样瓶(9)并联有2～9个。
8.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述深冷三通阀(27)与循环出口(29)连接，循环出口(29)一侧设置有吹扫口(30)。
9.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述LNG入口(21)的头部为喇叭状。
10.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：所述缓冲罐(5)的罐壁内设置有保温夹层。
11.根据权利要求6所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：箱体(19)内设置有瓦斯检测装置，箱体(19)外部设置有声光报警器。
12.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：汽化器28后端的管线上设置有温度传感器。
13.根据权利要求1所述的一种在线式LNG取样器，其特征在于：采样阀7后端设置的管线上设置有压力传感器。
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