一种LNG分析取样探头真空度自动保持装置及其使用方法与流程

本发明涉及液化天然气在线取样，尤其是涉及一种lng分析取样探头真空度自动保持装置及其使用方法。

背景技术：

1、接收站在液化天然气(lng)接卸过程中，需对液化天然气进行连续的取样及分析，获得天然气组分。天然气的取样及分析工作的精准度是极其重要的。在进行组分分析时，需要先将液化天然气气化后再进行分析。为了保证气化后的液化天然气所有组分均被气化完全，在液化天然气从卸船总管通过取样探头进入气化器这一段需要进行保冷处理，采用取样探头腔体抽真空阻断热传导的方式，防止甲烷、氮气等轻组分在进入气化器前提前气化流失，而导致取样不准确，影响最后的分析结果。

2、取样管线真空度要求较高，在0.2bar以内方能保证取样管线的真空度。一般需采用手动抽真空操作。手动抽真空需要操作员站在离地五米以上的卸船总管操作平台上，将真空发生器两头分别连接在取样探头与仪表风管线上，连接好后打开仪表风开关，当0.7mpa的流速很高的仪表风进入真空发生器时，发生器内出现负压区，取样探头的腔体气体被吸出，随着仪表风排出。通过大约15分钟以上的抽真空操作后，取样探头腔体压力由绝压20kpa降低至15kpa以下，真空度提高。操作员观察当取样探头腔体真空度低于15kpa时，拧紧取样探头上的接口阀门，关闭仪表风开关，断开连接管线。根据运行经验，此压力仅能保持3～5天。因此，在接船前，需要由操作员进行手动抽真空操作。手动抽真空操作具有操作简单、重复性高、耗费人工较多、操作风险性较高、设备精密配件磨损率高等特点。

3、取样探头真空度保持难题在液化天然气接收站内普遍存在。目前主要液化天然气接收站采用的是用不锈钢软管直接将真空发生器与仪表风管线、取样探头进行连接，该方法部分操作仍需操作员手动操作，存在一定操作风险；部分液化天然气接收站采用液化天然气循环保冷的方法来保持取样探头的过冷度，该方法是在取样探头外围加装一个套管，用液化天然气将取样探头包裹住，在套管内注入液化天然气进行保冷循环，这种方法易发生泄漏危险，而且由于套管外围需要进行保温包裹处理，轻微泄露并不容易被发现，保冷效果相较于真空保冷也并不理想。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种lng分析取样探头真空度自动保持装置及其使用方法，可以实现自动抽真空保持真空度的效果。

2、根据本发明的一个目的，本发明提供一种lng分析取样探头真空度自动保持装置，包括气动真空发生器、减压阀、真空度设定调节阀、气动开关和气动三联件，取样探头与所述气动真空发生器连接，所述取样探头与所述气动真空发生器之间的连接管路上依次串联有所述真空度设定调节阀和所述气动开关，所述气动真空发生器与外部仪表风管线连接，所述外部仪表风管线分别与所述减压阀和所述气动三联件连接，所述减压阀与所述真空度设定调节阀连接，所述真空度设定调节阀与所述气动三联件连接，所述气动三联件分别与所述气动开关和所述气动真空发生器连接。

3、进一步地，还包括箱体，所述气动真空发生器、所述减压阀、所述真空度设定调节阀、所述气动开关和所述气动三联件设置在所述箱体内部。

4、进一步地，所述箱体上设有气源动力接口、设备气源接口和抽真空接口，所述气动真空发生器通过所述气源动力接口与所述外部仪表风管线连接，所述取样探头通过所述抽真空接口与所述气动真空发生器连接，所述外部仪表风管线通过分支管与所述设备气源接口连接。

5、进一步地，所述外部仪表风管线与仪表空气源连接，所述外部仪表风管线上设有总开关。

6、进一步地，还包括远传压力表，所述远传压力表设置在所述真空度设定调节阀和所述气动开关之间的管路上。

7、进一步地，还包括就地压力显示器，所述就地压力显示器串联在所述取样探头与所述真空度设定调节阀之间的连接管路上。

8、进一步地，所述取样探头与所述抽真空接口之间还设有抽真空开关，所述抽真空开关的前端设有手动抽真空接口。

9、进一步地，所述分支管上设有控制开关，所述分支管位于所述控制开关后方的管路分别与所述减压阀和所述气动三联件连接。

10、根据本发明的另一个目的，本发明提供上述一种lng分析取样探头真空度自动保持装置的使用方法，包括如下步骤：

11、s1，所述外部仪表风管线与所述气动真空发生器连接并为所述气动真空发生器提供动力，所述外部仪表风管线分别连接所述减压阀和所述气动三联件，所述减压阀与所述真空度设定调节阀相连接并为所述真空度设定调节阀提供阀门开度调节压力，所述真空度设定调节阀与所述气动三联件连接为所述气动三联件提供阀门开关气体信号，所述气动三联件分别与所述气动开关和所述气动真空发生器相连接，为所述气动开关和所述气动真空发生器提供开关信号；

12、s2，对所述真空度设定调节阀进行抽真空启动设定，当检测到所述取样探头的真空度低于设定值时，所述气动开关和所述气动真空发生器接收到所述气动三联件的气动信号后打开，所述气动真空发生器开始工作，利用所述外部仪表风管线提供的仪表风，引射所述取样探头的真空腔体中的气体，提高真空度。

13、进一步地，所述真空度设定调节阀和所述气动开关之间的管路上设有远传压力表，设置压力高报警值，通过所述远传压力表传输到中控的数据进行远程监控并提醒，同时能够查看压力趋势。

14、本发明技术方案通过设置减压阀、真空度设定调节阀、气动开关和气动三联件，实现了取样探头自动抽真空的功能，通过集成气动真空发生器产生的低气压来对取样探头的真空腔体进行自动化抽真空的工作，当取样探头的真空度低于气动元件的设置值时会自动迅速地把取样探头的真空度值提高，直到高于预设的真空度后停止抽真空操作，从而实现自动抽真空保持真空度的效果。

技术特征：

1.一种lng分析取样探头真空度自动保持装置，其特征在于，包括气动真空发生器、减压阀、真空度设定调节阀、气动开关和气动三联件，取样探头与所述气动真空发生器连接，所述取样探头与所述气动真空发生器之间的连接管路上依次串联有所述真空度设定调节阀和所述气动开关，所述气动真空发生器与外部仪表风管线连接，所述外部仪表风管线分别与所述减压阀和所述气动三联件连接，所述减压阀与所述真空度设定调节阀连接，所述真空度设定调节阀与所述气动三联件连接，所述气动三联件分别与所述气动开关和所述气动真空发生器连接。

2.根据权利要求1所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置，其特征在于，还包括箱体，所述气动真空发生器、所述减压阀、所述真空度设定调节阀、所述气动开关和所述气动三联件设置在所述箱体内部。

3.根据权利要求2所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置，其特征在于，所述箱体上设有气源动力接口、设备气源接口和抽真空接口，所述气动真空发生器通过所述气源动力接口与所述外部仪表风管线连接，所述取样探头通过所述抽真空接口与所述气动真空发生器连接，所述外部仪表风管线通过分支管与所述设备气源接口连接。

4.根据权利要求1所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置，其特征在于，所述外部仪表风管线与仪表空气源连接，所述外部仪表风管线上设有总开关。

5.根据权利要求1所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置，其特征在于，还包括远传压力表，所述远传压力表设置在所述真空度设定调节阀和所述气动开关之间的管路上。

6.根据权利要求1所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置，其特征在于，还包括就地压力显示器，所述就地压力显示器串联在所述取样探头与所述真空度设定调节阀之间的连接管路上。

7.根据权利要求3所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置，其特征在于，所述取样探头与所述抽真空接口之间还设有抽真空开关，所述抽真空开关的前端设有手动抽真空接口。

8.根据权利要求3所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置，其特征在于，所述分支管上设有控制开关，所述分支管位于所述控制开关后方的管路分别与所述减压阀和所述气动三联件连接。

9.根据权利要求1所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的lng分析取样探头真空度自动保持装置的使用方法，其特征在于，所述真空度设定调节阀和所述气动开关之间的管路上设有远传压力表，设置压力高报警值，通过所述远传压力表传输到中控的数据进行远程监控并提醒，同时能够查看压力趋势。

技术总结
本发明提供了一种LNG分析取样探头真空度自动保持装置及其使用方法，包括气动真空发生器、减压阀、真空度设定调节阀、气动开关和气动三联件，取样探头与所述气动真空发生器连接，取样探头与气动真空发生器之间的连接管路上依次串联有真空度设定调节阀和气动开关，气动真空发生器与外部仪表风管线连接，外部仪表风管线分别与减压阀和气动三联件连接，减压阀与真空度设定调节阀连接，真空度设定调节阀与气动三联件连接，气动三联件分别与气动开关和气动真空发生器连接。本发明通过集成气动真空发生器产生的低气压来对取样探头的真空腔体进行自动化抽真空的工作，从而实现自动抽真空保持真空度的效果。

技术研发人员：都书海,戴俊明,彭超,吴斌,罗玉龙,安娜,张宁宁,叶馨然,王鸿达
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22