CN201955255U

CN201955255U - 一种取样器的检验装置

Info

Publication number: CN201955255U
Application number: CN2010206658746U
Authority: CN
Inventors: 傅亚铁; 李欢
Original assignee: Shanghai Gaoqiao Sgpec Petrochemical Engineering & Construction Co Ltd
Current assignee: Shanghai Gaoqiao Sgpec Petrochemical Engineering & Construction Co Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2020-12-17

Abstract

本实用新型涉及一种取样器的检验装置，可用于计算取样器性能系数PF、循环泵及计量泵的精度系数。所述检验装置通过与被检测取样器连接的信号模拟模块，给出模拟主输油管道的流量信号，并驱动取样器按该流量信号实施采样运行；还包含数据采集模块，其根据接收并监视的取样器采样运行时的参数数据，来计算取样器性能系数PF，并给出该取样器的检验结果。所述数据采集模块，还可根据所述主输油管道流量与取样样品流量，计算计量泵的精度系数；以及根据流量计的流量信号，计算循环回路实际入口管道的瞬时流速，并给出对循环泵检验的结果。因此，本实用新型能方便地对采样过程和检验结果进行分析评估，帮助调试人员快速准确地完成取样器的检验校准。

Description

一种取样器的检验装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测校验装置，特别涉及一种取样器的检验装置。

背景技术

原油自动取样器，是通过仪表控制，按照原油输送管道内的流量比例进行取样的装置，原油管道里原油流量大，每次取样量就较大；原油流量小，每次取样量就变小。

根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5317-2006《石油管线液体自动取样法》中14.6项中的明确要求，要确认取样操作过程中获得样品的合格性，例如一次卸船操作或一次管道输送过程中的取样，取样应符合下列要求：

a) 取样器性能系数（PF，累积的样品体积与计算样品体积之比）应在0.9~1.1之间；

b) 应核查并确认取样操作中取样流量和主管线流量的比例；

c) 在取样操作中，不应发生导致性能系数超出0.9~1.1范围的中断；

如果不能满足上面其中任何一项要求，则样品不合格。

因此，在所述原油自动取样器生产组装完成后，一般需要设置检测校验装置进行取样器的出厂和现场检测校验，确认所述原油自动取样器是否符合上述要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种取样器的检验装置，自动采集原油自动取样器的各项工作参数，计算并对比取样器性能系数，从而检测校验原油自动取样器的是否合格，帮助技术人员快速准确地完成系统调试、检验。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种取样器的检验装置，包含分别与被检测取样器连接的信号模拟模块，以及数据采集模块；

所述信号模拟模块，给出模拟主输油管道的流量信号Q₁，并输出至所述取样器，驱动所述取样器按该流量信号Q₁实施采样运行；

所述数据采集模块，接收并监视所述取样器采样运行时的参数数据，并根据所述参数数据计算取样器性能系数PF，给出该取样器的检验结果。

所述取样器的检验装置，还包含分别与所述数据采集模块、信号模拟模块连接的处理显示模块，其接收并输出显示所述信号模拟模块的模拟主输油管道的流量信号Q₁、所述数据采集模块接收的取样器采样过程的所述参数数据，并计算生成各显示数据的趋势曲线。

所述取样器通过设置的循环回路与一试验油罐连接；所述循环回路上设置有流量计；所述数据采集模块与所述流量计连接，接收其流量信号Q₂。

所述取样器的所述循环回路上设置有循环泵；所述数据采集模块与所述循环泵连接，接收其流量信号。

所述取样器中设置有与所述循环回路连接的若干计量泵；所述数据采集模块与若干所述计量泵分别连接，并设置其取样样品流量Q₃。

若干所述计量泵分别与取样瓶连接；所述数据采集模块与所述取样瓶连接，并接收其中采样样品的重量信号，以及所述取样器的采样时间间隔信号。

与现有技术相比，本实用新型所述取样器的检验装置，其优点在于：本实用新型由信号模拟模块仿造实际原油流量工况，输出模拟主输油管道的流量信号Q₁，驱动被检测的取样器按该流量信号Q₁实施采样运行；由数据采集模块接收并监视取样器中流量等各种采样参数，并据此计算取样器性能系数PF，判断取样器是否合格。还通过处理显示模块输出显示采样或计算处理的各种参数数据，并可计算生成趋势曲线，方便对采样过程和校验结果进行分析评估，帮助调试人员快速准确地完成取样器的检验校准。

附图说明

图1是本实用新型所述取样器的检验装置的总体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

原油自动取样器应能根据主输油管道内流量，自动改变其取样量。因而，如图1所示，在检测校准时，通过循环回路24将所述取样器20与试验油罐30相连接；原油在循环泵21的作用下，在由取样探头、球阀、过滤器、流量开关（图中未示出）等构成的所述循环回路24中流动。一流量计40设置在所述循环回路24的3/8”管道上（管径3/8英寸）上，用于记录所述试验油罐30的出口流量，给出电子信号作为流量比例样，通过所述取样器20的控制器25调节一计量泵22，使其按比例调节循环回路24中1/8”管道（管径1/8英寸）内的流量流速来汲取适量原油，并经由电磁阀将采集的样品存放在两个取样瓶23中。

本实用新型所述检验装置10，包含信号模拟模块12、数据采集模块11和处理显示模块13。

仿造实际原油流量工况，在所述信号模拟模块12中，根据《原油长输管道工程建设标准》，设置可选范围为200 ~ 1000mm的模拟主输油管道的管径D，并据此计算模拟主输油管道的截面积S₁ =πD²/4。

所述信号模拟模块12，给出模拟主输油管道流量的流量信号Q₁，并输出至所述取样器20的控制器25，驱动被检测的取样器20按该流量信号Q₁实施采样运行。所述信号模拟模块12，还计算模拟主输油管道的瞬时流速v₁=Q₁/S₁。

上述模拟主输油管道流量的流量信号Q₁，可以下列三种检测模式输出：

a. Q₁=C，C为常量；

b. Q₁为正弦函数变化，Q_max=2.4S₁，Q_min=0.8S₁，可以设置单一周期T1；

c. Q₁为正弦函数变化，Q_max=2.4S₁，Q_min=0.8 S₁，可以分别设置3个波动周期T1、T2、T3。

所述数据采集模块11，分别与所述流量计40、取样器20的循环泵21、计量泵22和取样瓶23连接，接收并监视如不同时间节点下工作的取样器20中，循环泵21流量、计量泵22流量和流量计40流量，以及取样瓶23的样品重量、取样间隔等参数数据。

当取样器20输出的上述参数数据超出设计范围，或者，根据该些参数数据计算的取样器性能系数（PF）超出0.9~1.1的标准范围时，所述数据采集模块11通过处理显示模块13输出报警信号，提示对该取样器20进行修正、补偿，如调节循环泵21及计量泵22的流量，以使取样器20的采样过程能够严格按流量比例运行。

具体地，为了计算取样器性能系数PF，所述数据采集模块11，接收有取样器20中设置的主输油管道流量与取样样品量之间的流量比例参数n、由密度计测得的试验油罐30中试验油品的密度ρ、取样器20中设置的单位取样时间t₁及时间间隔t₂；并且对取样瓶23分别设置称重传感器，获得的取样瓶23累积质量信号M₁、M₂，用以判断取样瓶23中的样品采集量。

设置质量参数M_T为取样瓶（23）的样品总质量，并计算以下各参数：

A、计算装入取样瓶（23）的样品质量为M_T时所需的时间T；

B、根据步骤1.2中不同检测模式进行积分，计算累积时间周期T内模拟主输油管道的总体积V₁=∫Q₁ dT；

C、计算累积时间周期T内按比例应取样品总体积V₂= V₁/ n；

D、累积时间周期T内实际取得样品的总体积V₃= M_T/ρ=1200ml；

E、计算时间周期T内取样器性能系数PF= V₃/V₂；按标准，PF=0.9~1.1为取样合格范围，不在这个范围内即为不合格。

可以设置不同的M_T值或者设置时间参数T，重复上述步骤4.5，校验多个PF值，保证校验的准确性和全面性。

另外，所述数据采集模块11，根据取样器20的循环回路24管道的管径d（设定d=3/8英寸），计算循环回路24管道的截面积S₂=πd²/4；还接收所述流量计40的流量信号Q₂，计算取样器20的循环回路24实际入口管道的瞬时流速v₂=Q₂/S₂。据此，计算循环泵的精度系数k= v₁/v₂-1；当k在±0.1范围内，判定循环泵为合格；若在该范围外，提示进行调节补偿。

另外，所述数据采集模块11，还根据累计时间周期T和所述模拟主输油管道的流量信号Q₁，计算主输油管道累计质量M，M= Q₁T；并给出主输油管道累计质量M与取样瓶累计质量M＇之间的比例参数n₁，M＇= M₁+M₂。

并且，通过接收所述取样器20中1/8”管道（即直径1/8英寸的管道）上计量泵22的取样样品流量Q₃，给出所述模拟主输油管道的流量信号Q₁与该取样样品流量Q₃之间的比例参数n；并以此计算计量泵22的精度系数k₁= n₁/n-1。当计量泵22的精度系数k₁在±0.1范围内，判定该计量泵22为合格；若在该范围外，提示进行调节补偿。

所述处理显示模块13分别与所述数据采集模块11、信号模拟模块12连接，可列表显示上述模拟主输油管道的流量信号Q₁、上述接收的参数数据或各种计算处理的中间数据的瞬时值（D、S₁、S₂、Q₁、v₁、Q₂、v₂、Q₃、k、k₁、k₂、Q₄、M、M₁、M₂、n、ρ、t₁、t₂）；以及在校验取样器性能系数PF时的各参数数值（M_T、T、V₁、V₂、V₃、PF）。所述处理显示模块13还可绘制并显示上述各个数据（Q₁、v₁、Q₂、v₂、Q₃、k、k₁、k₂、Q₄、M、M₁、M₂），随时间变化的趋势曲线，方便对采样过程和校验结果进行分析评估。

所述数据采集模块11及信号模拟模块12的输入、计算、报警、控制等，可通过PLC（可编程逻辑控制器）的CPU及扩展模块实现；所述处理显示模块13的数据处理及输出显示可通过HMI（人机交互）实现；对各种参数数据的记录可设置U盘等存储装置实现。本实用新型所述检验装置10还可设置汉字显示、屏幕菜单、打印和存储的装置。

综上所述，本实用新型所述检验装置，由信号模拟模块12仿造实际原油流量工况，输出模拟主输油管道的流量信号Q₁，驱动被检测的取样器20按该流量信号Q₁实施采样运行；由数据采集模块11接收并监视取样器20中流量等各种采样参数，并据此计算取样器性能系数PF，判断取样器20是否合格。还通过处理显示模块13输出显示采样或计算处理的各种参数数据，并可计算生成趋势曲线，方便对采样过程和校验结果进行分析评估，帮助调试人员快速准确地完成取样器20的检验校准。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种取样器的检验装置，其特征在于，包含分别与被检测取样器（20）连接的信号模拟模块（12），以及数据采集模块（11）；

所述信号模拟模块（12），给出模拟主输油管道的流量信号Q₁，并输出至所述取样器（20），驱动所述取样器（20）按该流量信号Q₁实施采样运行；

所述数据采集模块（11），接收并监视所述取样器（20）采样运行时的参数数据，并根据所述参数数据计算取样器性能系数PF，给出该取样器（20）的检验结果。

2.如权利要求1所述取样器的检验装置，其特征在于，还包含分别与所述数据采集模块（11）、信号模拟模块（12）连接的处理显示模块（13），其接收并输出显示所述信号模拟模块（12）的模拟主输油管道的流量信号Q₁、所述数据采集模块（11）接收的取样器（20）采样过程的所述参数数据，并计算生成各显示数据的趋势曲线。

3.如权利要求2所述取样器的检验装置，其特征在于，所述取样器（20）通过设置的循环回路（24）与一试验油罐（30）连接；所述循环回路（24）上设置有流量计（40）；所述数据采集模块（11）与所述流量计（40）连接，接收其流量信号Q₂。

4.如权利要求3所述取样器的检验装置，其特征在于，所述取样器（20）的所述循环回路（24）上设置有循环泵（21）；所述数据采集模块（11）与所述循环泵（21）连接，接收其流量信号。

5.如权利要求4所述取样器的检验装置，其特征在于，所述取样器（20）中设置有与所述循环回路（24）连接的若干计量泵（22）；所述数据采集模块（11）与若干所述计量泵（22）分别连接，并设置其取样样品流量Q₃。

6.如权利要求5所述取样器的检验装置，其特征在于，若干所述计量泵（22）分别与取样瓶（23）连接；所述数据采集模块（11）与所述取样瓶（23）连接，并接收其中采样样品的重量信号，以及所述取样器（20）的采样时间间隔信号。