一种天然气减阻剂计量加注装置的制作方法

本实用新型属于一种天然气减阻剂计量加注装置，用于天然气管道中减阻剂溶液雾化加注和计量，属于天然气减阻剂加注设备的制造技术领域。

背景技术：

天然气减阻剂减阻技术是一种新兴的管道减阻技术。该技术将具有和表面活性剂类似结构的大分子或聚合物定期注入到天然气管道中，减阻剂分子的极性端吸附于管道内壁表面，形成弹性分子薄膜，达到降低管壁粗糙度，实现减阻增输的目的。与内涂层减阻技术相比，天然气减阻剂减阻技术具有不受管道口径等条件的限制，适用于新、老管道，一次性投入低，可根据需要灵活调整加注工艺的技术优点，因此受到广泛关注。经过近20多年的研究，该技术取得很大进展，并且成功地进行了现场应用试验，已显示出巨大的经济价值和应用潜力。

目前大多数天然气减阻剂研究主要集中在高效减剂阻合成和筛选，室内环道试验上。现场应用研究和加注工艺研究较少，成为制约天然气减阻剂减阻技术工业化应用的一个重要因素。可行的天然气减阻剂注入方法主要有雾化注入，泡沫注入和双隔离清管器注入。泡沫注入法是将天然气减阻剂制成液体泡沫，注入到天然气管道中，形成一段段塞流，在与管壁的摩擦过程中液体在管壁上吸附成膜。应用该方法的前提是必须能够制备出发泡效果好、稳定性好的减阻剂泡沫，具有一定的局限性。双隔离清管器注入法是在两个清管器之间充满减阻剂溶液，减阻剂随着清管器的运行被刷涂到管壁上，吸附成膜。该方法的不足之处在于前后清管器容易产生漏流，需要对减阻剂溶液进行特殊处理，操作难度较大。雾化注入法是指天然气减阻剂溶液经过特殊的雾化装置充分雾化后容易被气体携带，随着气体的湍流扩散均匀地粘附在管道内壁形成液膜。雾化注入法又可分为两种方式：引射注入和喷雾泵注。引射注入法利用管道富余的压力作为动力，减阻剂溶液与高压天然气在引射器内充分混合、雾化后进入注入器并喷射到管线中。这种方法受管道内是否有富余压力的限制。喷雾泵注法是目前最为常用的天然气减阻剂加注方法，它将储罐中的减阻剂灌注到高压泵内，经高压泵加压进入雾化喷嘴充分雾化后喷射到管道内，雾化的液滴较为均匀地“涂敷”在内壁上，形成一层光滑的液膜。

专利号为201310261470.9、名称为“一种减阻剂现场加剂的方法”的中国专利报道了一种油品减阻剂现场加剂方法。减阻剂和管输油品分别通过两组加剂计算泵，经静态混合器混合后利用分散列管进行分散，得到减阻剂管输油品母液，再注入输油管线中。由于天然的密度远小于液体以及气体的可压缩性，天然气减阻剂的加注方法与之有明显的区别。专利号为201520861840.7、名称为“一种天然气减阻剂性能测试泵送装置”的中国专利公开了一种天然气减阻剂室内泵送装置，用于简化泵送流程和操作过程，可以实现快速组装和拆卸。但目前还没有专门用于天然气管道的减阻剂计量加注装置。而现场试验所采用的加注装置具有以下的缺点：加注装置采用散件分散设计，现场进行组装，占地面积大，连接管线长，连接点过多且密封效果得不到保证，易发生泄露，加注效果较差，质量得不到保证，而且安装拆卸不方便，转运困难，不能实现装置的多次重复利用。

鉴于此，有必要发明一种适用于天然气管道的集成化、撬装化的天然气减阻剂计量加注装置，以便能够根据生产需要对不同时间，不同地点的天然气管道进行多次计量加注，减少安装拆卸过程，保证天然气减阻剂雾化加注质量。

技术实现要素：

现有的加注装置多采用先设计、加工构件，然后进行现场安装的方法进行组装，这带来占地面积大，连接管线长，转运不灵活，易发生泄露，加注效果差等问题，本实用新型针对这些问题，设计了一种集成化、撬装化的天然气减阻剂计量加注装置。

本实用新型提供的天然气减阻剂计量加注装置，包括：

药剂储存罐；

过滤器，其入口通过设有第一截止阀的药剂管线与药剂储存罐的出口连接；

计量泵，其入口通过药剂管线与过滤器的出口连接；

流量计，其入口通过设有止回阀和第二截止阀的药剂管线与计量泵的出口连接，其中止回阀邻近计量泵的出口，而第二截止阀则邻近流量计的入口；

雾化喷嘴，其设于天然气管道内，且通过设有闸阀的药剂管线与流量计的出口连接；

设有第三截止阀的回流管线，其一端与药剂储存罐的回流入口连接，另一端连接止回阀与第二截止阀之间的药剂管线；

压力表，其通过设有第四截止阀的管线连接计量泵的出口与止回阀之间的药剂管线。

上述的天然气减阻剂计量加注装置，还包括设有安全阀的安全管线，其两端分别连接第三截止阀两侧的回流管线。

上述的天然气减阻剂计量加注装置，还包括检测端管线，其一端连接第二截止阀和流量计之间的药剂管线。

其中，所述检测端管线上设有第五截止阀。

其中，所述药剂储存罐内部设有液位计。

其中，所述药剂储存罐底部设有排污口，排污口连接设有排污阀的排污管线。

其中，所述设有闸阀的药剂管线包括相互垂直的垂直段和水平段，垂直段一端连接流量计的出口，另一端垂直插入天然气管道中，水平段位于天然气管道中并与天然气管道的中心轴线平行，水平段的一端连接垂直段、另一端连接高压微细雾化喷嘴；其中，闸阀设于垂直段上并对应位于天然气管道外。

其中，所述水平段有多个，各水平段的一端均连接垂直段，各水平段的另一端均连接一高压微细雾化喷嘴。

本实用新型能够达到以下效果：

本实用新型将过滤器、计量泵、流量计、雾化喷嘴以及药剂管线和回流管线及其上的阀门集成起来，采用撬装结构，可装车移动，转动方便，不需重新拆卸安装。

本实用新型的优点在于：本实用新型提供的天然气减阻剂计量加注装置采用集成化、撬装化设计，减少了占地面积，缩短了管线长度，减少了压力损失，便于装置的转运，在时间和空间上提高了天然气减阻剂加注作业的灵活性。此外，多喷嘴雾化装置解决了由于天然气管道管径较大导致单一喷嘴无法雾化均匀的缺点。整套装置连接点少，密封性好，采用涡流喷射雾化技术，天然气减阻剂溶液雾化效果良好且稳定。加注过程操作简单，装置维修容易，降低了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1是天然气减阻剂计量加注装置的示意图。

其中：1—药剂储存罐 2—液位计 3—第四截止阀 4—压力表 5—安全阀 6—回流管线 7—第三截止阀 8—第二截止阀 9—第五截止阀 10—流量计 11—药剂管线 12—排污阀 13—排污管线 14—第一截止阀 15—过滤器 16—计量泵 17—止回阀 18—闸阀 19—雾化喷嘴 20—天然气管道。

图2是多个雾化喷嘴设置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型提供的天然气减阻剂计量加注装置，包括：

药剂储存罐1，用于储存天然气减阻剂溶液，为便于观察储罐内液位，在罐壁处设有液位计2；为便于清洗和排污，在药剂储存罐1底部设有排污口，排污口连接设有排污阀12的排污管线13。

过滤器15，其入口通过设有第一截止阀14的药剂管线与药剂储存罐1的出口连接。

计量泵16，其入口通过药剂管线与过滤器15的出口连接。

流量计10，其入口通过设有止回阀17和第二截止阀8的药剂管线与计量泵16的出口连接，其中止回阀17邻近计量泵的出口，而第二截止阀8则邻近流量计的入口。计量泵16的出口设有止回阀，可防止天然气减阻剂溶液倒流。

雾化喷嘴19，其设于天然气管道20内，且通过设有闸阀18的药剂管线11与流量计10的出口连接。雾化喷嘴19为高压微细雾化喷嘴，利用独特的内部涡流叶片，依靠液体压力产生非常微细的液滴，雾化喷嘴入口自带滤网，避免杂质堵塞喷嘴，便于清洗。

设有第三截止阀7的回流管线6，其一端与药剂储存罐1的回流入口连接，另一端连接止回阀17与第二截止阀8之间的药剂管线。

安全阀5的安全管线，其两端分别连接第三截止阀7两侧的回流管线6。设置安全阀5及安全管线的目的是避免药剂管线内产生高压而造成安全事故，将多余压力泄放出去，设置第三截止阀7的目的是调节计量泵16出口压力和流量，保证计量泵16正常工作。压力表4，其通过设有第四截止阀3的管线连接计量泵16的出口与止回阀17之间的药剂管线。计量泵16的出口设有压力表4，以便观察计量泵出口16的压力变化。

检测端管线，其一端连接第二截止阀8和流量计10之间的药剂管线。检测端管线上设有第五截止阀9。

雾化喷嘴19可设置为一个或多个。

如图1所示，当雾化喷嘴19为一个时，设有闸阀18的药剂管线包括相互垂直的垂直段和水平段，垂直段一端连接流量计10的出口，另一端垂直插入天然气管道20中，水平段位于天然气管道中并与天然气管道的中心轴线重合，水平段的一端连接垂直段的另一端、水平段另一端连接雾化喷嘴；其中，闸阀18设于垂直段上并对应位于天然气管道20外。

如图2所示，当雾化喷嘴19为多个时，设有闸阀18的药剂管线包括相互垂直的垂直段和多个水平段，垂直段一端连接流量计10的出口，另一端垂直插入天然气管道20中，水平段位于天然气管道中并与天然气管道的中心轴线平行，各水平段的一端连接垂直段的另一端、各水平段另一端连接一雾化喷嘴；其中，闸阀18设于垂直段上并对应位于天然气管道20外。

在启动本实用新型提供的天然气减阻剂计量加注装置进行天然气减阻剂溶液雾化加注作业前，需要对本实用新型提供的天然气减阻剂计量加注装置进行调试，调试方法如下：首先确定所有阀门处于关闭状态，然后将天然气减阻剂溶液注入到药剂储存罐1中，打开药剂管线上的第一截止阀14、第四截止阀3和止回阀17以及回流管线6上的第三截止阀7，然后启动计量泵16，使计量泵16低负荷运转2分钟，检查管路，若无异常情况，逐渐关闭回流管线6上的第三截止阀7，将压力升到10MPa后停止升压，再让计量泵16运转回流5分钟，在此过程密切关注管路各处是否有异常情况或漏液，若有则应及时停泵处理，若一切正常，则继续进行下一步的调试。打开回流管线6上的第三截止阀7，使压力降至8.5MPa，随后打开药剂管线上的第二截止阀8和检测端管线的第五截止阀9，若第五截止阀9的出口有天然气减阻剂溶液流出，表明管线内气体完全排空，然后关闭第五截止阀9和回流管线6上的第三截止阀7，并打开闸阀18进行雾化喷注作业。

对本实用新型提供的天然气减阻剂计量加注装置调试完成后，可进行正常的生产操作，操作方式如下所述：

正常生产状态：预先往药剂储存罐1中灌注天然气减阻剂溶液，注意在加注过程中药剂储存罐1中的液位不得低于出口端，可通过液位计2观察罐内液位，当发现罐内减阻剂溶液不足时，应及时向药剂储存罐1内加入减阻剂溶液。减阻剂溶液通过药剂管线流向过滤器15进行过滤，过滤后的减阻剂溶液经过计量泵16进行加压，加压后的减阻剂溶液通过止回阀17和第二截止阀8流过流量计10进行计量，计量后的减阻剂溶液通过闸阀18流向雾化喷嘴19，减阻剂溶液在雾化喷嘴19产生漩流并雾化成非常微细的液滴，喷射到天然气管道内，随着气体的湍流扩散均匀地粘附在管道内壁上并形成一层光滑的液膜，减少管道流动阻力。

停车：先停止计量泵16的运转，然后按先后顺序关闭药剂管线上的第一截止阀14、止回阀17、第二截止阀8和闸阀18，结束天然气减阻剂雾化加注作业。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。