CN206656879U - 一种实现带压等温防剪切取样的管式取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及低粘度原油管道输送设备技术领域，尤其涉及一种实现带压等温防剪切取样的管式取样器。本实用新型的实现带压等温防剪切取样的管式取样器中，管式取样器包括相对于水平线倾斜设置的旁接管路，旁接管路的两端分别与原油管道的底部可开闭的连通，用于从原油管道内持续引出并封存油液；封存油液泄压后，将气体引入旁接管路内时，封存的低粘度油液受自身重力作用流出旁接管路外。该取样器能够在不影响原油管道正常输送工艺的情况下直接实施带压取样、等温取样、以及防剪切取样，且取样时无需外力驱动，具有取样工作量小、产生废油少、结构简单、密封可靠的优点。

Description

一种实现带压等温防剪切取样的管式取样器

技术领域

本实用新型涉及低粘度原油管道输送设备技术领域，尤其涉及一种实现带压等温防剪切取样的管式取样器。

背景技术

低粘度原油安全经济输送常采用添加降凝剂改性处理技术。添加降凝剂改性后的低粘度原油管道输送过程中需要定期检测原油流变性参数变化情况，因此需要及时从管道中获取油样进行原油流动性测试，在改性原油现场取样测试时，经过添加降凝剂改性后原油容易受到剪切作用和温度变化的影响。因此取样过程中应当防止油样受到剪切作用和温度变化的影响。

目前，现有的原油取样器还不能很好的实现带压等温防剪切取样，有的取样器在取样时管道内外存在压差达不到消除剪切的作用；有的取样器在取样过程中需要经过循环泵，这样设置额外增加了油样过泵剪切；有的取样器虽然防止了取样过程中剪切作用的影响，但不能从根本上做到等温取样，且每次排出的油样只能作为废油处理，即增加了工作量，也不经济、环保。

另外，现有的取样器结构设计也存在缺陷，取样器活塞下行排油时已排空的腔体内会产生负压，不仅使得活塞继续移动变得困难，而且易造成活塞与取样器内壁间的密封件损坏，使取样器失效。

以上原油管道取样器只是部分消除了取样影响因素，均达不到带压等温防剪切取样的要求，取出的油样不能真实反映管内原油的实际流动特性，而且取样器内部均有运动部件，结构和密封较为复杂。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供一种实现带压等温防剪切取样的管式取样器，能够实现带压取样、等温取样、以及防剪切取样，且取样时无需外力驱动，结构简单，密封可靠。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种实现带压等温防剪切取样的管式取样器，包括相对于水平线倾斜设置的旁接管路，所述旁接管路的两端分别与原油管道的底部可开闭的连通，用于从所述原油管道内持续引出并封存油液；将气体引入所述旁接管路内时，封存的所述油液受自身重力作用流出所述旁接管路外。

进一步的，所述旁接管路上分别设置有泄流进气阀和取样阀，所述泄流进气阀用于将气体引入旁接管路内，所述取样阀用于使封存在所述旁接管路内的油液卸压并流出，所述取样阀连接在旁接管路的最低端，所述泄流进气阀设置在高于所述取样阀的位置。

进一步的，所述旁接管路的进口端设置在高于出口端的位置，所述泄流进气阀和取样阀分别设置于旁接管路的进口端和出口端。

进一步的，所述旁接管路的进口端和出口端分别竖直的设有进口段和出口段，所述进口段和出口段分别与原油管道连通，所述旁接管路倾斜的设置在原油管道的底部，且连通在所述进口段和出口段之间；所述泄流进气阀连接在进口段上。

进一步的，所述进口段上设有进口控制阀，且所述进口控制阀设置在靠近原油管道的位置。

进一步的，所述泄流进气阀水平的连接在所述进口段上，且位于所述进口控制阀与倾斜段之间。

进一步的，所述出口段上设有出口控制阀，且所述出口控制阀设置在靠近原油管道的位置。

进一步的，所述取样阀竖直的连接在所述旁接管路的最低端的底部。

进一步的，所述旁接管路上设置有压力表。

进一步的，所述旁接管路上设置有温度计。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

1、本实用新型可以在不影响原油管道正常输送工艺的情况下直接带压取样；

2、本实用新型利用原油持续流经取样器，达到预热(冷)取样器的目的，并通过温度计监测是否达到温度相同，实现等温取样，油流预热(冷)取样器过程中无需人工操作，减少取样工作量；

3、本实用新型取样过程中能通过对取样阀的控制实施卸压操作，并通过压力表能监测是否充分卸压，避免油样受到剪切作用，从而完成防剪切取样，且卸压过程产生的废油较少；

4、本实用新型利用旁接管路的两端高度差，让低粘度原油依靠重力自行从取样阀流出，无需任何内部或外部驱动部件，结构简单，密封可靠。

附图说明

图1为本实用新型实施例的实现带压等温防剪切取样的管式取样器的结构示意图；

其中，1、进口控制阀；2、泄流进气阀；3、压力表；4、旁接管路；5、温度计；6、取样阀；7、出口控制阀；8、原油管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

本实施例一提供了一种实现带压等温防剪切取样的管式取样器，能够在不影响原油管道8正常输送工艺的情况下直接带压取样、等温取样、以及防剪切取样，且取样时无需外力驱动，结构简单，密封可靠。

如图1所示，该管式取样器包括相对于水平线倾斜设置的旁接管路4，优选旁接管路4的进口端设置在高于出口端的位置；旁接管路4的两端分别与原油管道8的底部可开闭的连通，从而实现从原油管道8中向外带压取样，旁接管路4用于从原油管道8内持续引出并封存油液，利用油液持续流入旁接管路4，达到预热(冷)取样器的目的，从而实现等温取样，油液预热(冷)旁接管路4的过程中无需人工操作，减少取样工作量；在将气体引入旁接管路4内时，封存的油液受自身重力作用流出旁接管路4外，利用旁接管路4的两端高度差让低粘度原油依靠重力自行从旁接管路4最低端流出，无需借助任何内部或外部驱动部件，结构简单，密封可靠。

优选的，在旁接管路4上设置有压力表3，从而在取样操作过程中，通过压力表3能及时监测旁接管路4内的油液压力，保证在旁接管路4内油液的油压与原油管道8内油液的油压相等时，将旁接管路4内的油液封存；此外，还能保证在对封存油液进行卸压时，确保封存在旁接管路4内的油液卸压至大气压，即压力表3示数为0MP，从而保证对封存油液的充分卸压进行监控，避免从旁接管路4内向外部取样时，封存的油液因卸压不充分而受到剪切作用影响。

优选的，在旁接管路4上设置有温度计5，温度计5用于监测取样操作过程中旁接管路4内的油液温度变化，保证在旁接管路4内油液的温度与原油管道8内油液的温度相等时，将旁接管路4内的油液封存；此外，利用温度计5还能监控预热效果。

为了便于连接固定，在旁接管路4的进口端和出口端分别竖直的设有进口段和出口段，进口段和出口段分别与原油管道8连通，旁接管路4倾斜的设置在原油管道8的底部，且连通在进口段和出口段之间，从而使得旁接管路4并联连接在原油管道8的上游侧和下游侧之间；进口段和出口段上分别设有进口控制阀1和出口控制阀7，用于分别控制旁接管路4进口端和出口端的通断；优选将进口控制阀1和出口控制阀7分别设置在靠近原油管道8的位置，从而使得阀门关闭后，聚集在阀门与原油管道8之间的油液尽可能少，以保证在封存油液时，有效减少滞留在进口段和出口段靠近原油管道8一侧内的不流动的“死油”量。

优选的，旁接管路4上分别设置有泄流进气阀2和取样阀6，泄流进气阀2和取样阀6分别设置于旁接管路4的进口端和出口端，泄流进气阀2用于将气体引入旁接管路4内，进一步优选将泄流进气阀2水平的连接在进口段上，且位于进口控制阀1与倾斜段之间，能够在进行取样前的管道排气工序时，能够更加快速高效的将旁接管路4内的气体通过泄流进气阀2排出；取样阀6用于使封存在旁接管路4内的油液卸压并流出，取样阀6连接在旁接管路4的最低端，以保证所有封存在旁接管路4内的油液均能依靠自身重力自取样阀6流出，泄流进气阀2设置在高于所述取样阀6的位置，以保证油液反向进入旁接管路4后，前端推动气体通过泄流进气阀排出；为了防止油液在取样阀6内滞留，进一步优选将取样阀6竖直的连接在旁接管路4的最低端的底部，且取样阀6的出口竖直向下，以使油液在重力作用下顺畅流出。

需要说明的是，该取样器的旁接管路4优选将进口段连接在原油管道8的上游侧，将出口段连接在原油管道8的下游侧，从而使得取样时，油液在旁接管路4内的流动方向与原油管道8的流动方向一致，而排气时，可以保证进口段与原油管道8断开，从而将原油管道8内的油液反向引入旁接管路4内，进而将旁接管路4内的气体通过泄流进气阀2排出；优选该取样器的各个管道之间焊接，以保证管道密封性和连接可靠性。

优选取样器最高工作压力为6MPa，最高工作温度为70℃，旁接管路4、进口段和出口段的管径均采用DN32，旁接管路4管长为65cm，取样器一次可容纳油样为500mL，旁接管路4的进口段设置进气排气管，泄流进气阀2安装在进气排气管上，进气排气管的管径采用DN15。

本实施例一的管式取样器的工作原理为：利用并联在原油管道8底部的旁接管道，通过控制进口控制阀1和出口控制阀7，使原油持续流经旁接管路4，使旁接管路4内的油温与原油管道8内的油温相同，并通过温度计5监测温度变化，达到等温取样的目的；取样过程中通过控制取样阀6进行卸压操作，通过压力表3监测是否充分卸压，避免油样受到剪切作用；利用倾斜设置的旁接管路4的两端高度差，让低粘度原油油液依靠重力自行从取样阀6流出，最终实现带压等温防剪切取样。

实施例二

基于实施例一所述的管式取样器，本实施例二提出了一种取样方法，用于直接从原油管道8内带压等温防剪切取样，且既不会影响影响原油管道8正常输送工艺，也不用额外添加内外驱动装置，结构简单，密封可靠。

该取样方法包括以下步骤：

S1、将管式取样器置于初始状态，初始状态需要保证进口控制阀1、出口控制阀7、泄流进气阀2和取样阀6均处于关闭状态。

S2、将管式取样器的旁接管路4的一端与原油管道8连通，另一端与原油管道8断开，将原油管道8内的油液单向引入旁接管路4内，并将旁接管路4内的气体排净。

具体的，先开启出口控制阀7，同时开启泄流进气阀2，保证泄流进气阀2的开度很小，在原油管道8内的油液通过出口段反向进入旁接管路4内时，通过泄流进气阀2排净旁接管路4中的空气。

S3、排净气体后，将旁接管路4的两端均与原油管道8连通，以使原油管道8内的油液顺向持续流入旁接管路4内，直至旁接管路4内的油温和油压与原油管道8内的油温和油压相等。

具体的，在排净旁接管路4内的空气后，先关闭泄流进气阀2，并开启进口控制阀1，让原油管道8内的油液顺向流入旁接管路4内，当旁接管路4中的油液持续流动一段时间后，观察压力表3和温度计5示数变化，直到温度计5显示温度与原油管道8内油温相同即可。

S4、将旁接管路4的两端均与原油管道8断开，以使旁接管路4内的油液封存；具体的，先关闭出口控制阀7，然后再关闭进口控制阀1，此时未经剪切的油液被封存在旁接管路4中。

S5、对封存在旁接管路4内的油液进行卸压；具体的，在完成油液封存后，先开启取样阀6卸压，直至压力表3示数为0MPa(即旁接管路4内的油压卸压至大气压)，保证旁接管路4内充分卸压；完成卸压后将卸压操作过程中产生的少量废油倒入废油桶中。

S6、将气体引入旁接管路4内，以使封存的油液受自身重力作用流出旁接管路4外。

具体的，在完成充分卸压后，先开启泄流进气阀2，将旁接管路4与大气连通，将气体引入旁接管路4内，此时旁接管路4内的油液依靠自身重力作用，自行从取样阀6中流出，用接样瓶收集到的流出油样即为等温未剪切油样。

S7、在取样完毕后，同时关闭取样阀6和泄流进气阀2，以使管式取样器重新置于初始状态即可。

综上所述，本实施例的管式取样器及取样方法具有以下有益效果：

1、可以在不影响原油管道8正常输送工艺的情况下直接带压取样；

2、利用原油持续流经取样器，达到预热(冷)取样器的目的，并通过温度计5监测是否达到温度相同，实现等温取样，油流预热(冷)取样器过程中无需人工操作，减少取样工作量；

3、取样过程中能通过对取样阀6的控制实施卸压操作，并通过压力表3能监测是否充分卸压，避免油样受到剪切作用，从而完成防剪切取样，且卸压过程产生的废油较少；

4、利用旁接管路4的两端高度差，让低粘度原油依靠重力自行从取样阀6流出，无需任何内部或外部驱动部件，结构简单，密封可靠。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种实现带压等温防剪切取样的管式取样器，其特征在于，包括相对于水平线倾斜设置的旁接管路，所述旁接管路的两端分别与原油管道的底部可开闭的连通，用于从所述原油管道内持续引出并封存油液；将气体引入所述旁接管路内时，封存的所述油液受自身重力作用流出所述旁接管路外。

2.根据权利要求1所述的管式取样器，其特征在于，所述旁接管路上分别设置有泄流进气阀和取样阀，所述泄流进气阀用于将气体引入旁接管路内，所述取样阀用于使封存在所述旁接管路内的油液卸压并流出，所述取样阀连接在旁接管路的最低端，所述泄流进气阀设置在高于所述取样阀的位置。

3.根据权利要求2所述的管式取样器，其特征在于，所述旁接管路的进口端设置在高于出口端的位置，所述泄流进气阀和取样阀分别设置于旁接管路的进口端和出口端。

4.根据权利要求3所述的管式取样器，其特征在于，所述旁接管路的进口端和出口端分别竖直的设有进口段和出口段，所述进口段和出口段分别与原油管道连通，所述旁接管路倾斜的设置在原油管道的底部，且连通在所述进口段和出口段之间；所述泄流进气阀连接在进口段上。

5.根据权利要求4所述的管式取样器，其特征在于，所述进口段上设有进口控制阀，且所述进口控制阀设置在靠近原油管道的位置。

6.根据权利要求5所述的管式取样器，其特征在于，所述泄流进气阀水平的连接在所述进口段上，且位于所述进口控制阀与倾斜段之间。

7.根据权利要求4所述的管式取样器，其特征在于，所述出口段上设有出口控制阀，且所述出口控制阀设置在靠近原油管道的位置。

8.根据权利要求2所述的管式取样器，其特征在于，所述取样阀竖直的连接在所述旁接管路的最低端的底部。

9.根据权利要求1-8任一项所述的管式取样器，其特征在于，所述旁接管路上设置有压力表。

10.根据权利要求1-8任一项所述的管式取样器，其特征在于，所述旁接管路上设置有温度计。