专利名称：高压天然气管道内粉尘在线检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明是高压气体特别是高压天然气管道内粉尘浓度与粒度分布在线检测的 高压天然气管道内粉尘在线检测方法及其装置。涉及其它类不包括的测量和管道 系统技术领域。
背景技术：
目前，对天然气中的粉尘检测， 一般釆用过滤称重法，其原理是利用等动 釆样(釆样速度等于气体输送管道内的速度)原理，借助不同类型的釆样嘴从天 然气管道中取出 一部分气体进行检测分析，以此确定天然气中的粉尘浓度与粒度 分布，该检测系统一般由以下四部分组成U)采样嘴及采样管，用于从天然气 中取出一部分样品气体；(2)捕尘装置，用于捕集釆样嘴及釆样管所取出的气体 中的粉尘；(3)冷凝、干燥设备，用于将天然气中的水滴冷凝分离出来，同时干 燥天然气；(4)流量调节与压力、温度测试装置，用于显示记录釆样时气体的流 量、温度、压力。釆样动力可以利用天然气本身的压力作为动力进行釆样，这即 是撬装式釆样方法。应该说过滤称重法作为一种标准的含尘浓度检测方法，对含 尘浓度较高的烟气以及其他含尘气体的检测是可行的、也是必要的。而在高压天 然气的含尘检测中，由于天然气管道内压力一般都挺高，可达10MPa，且天然气为易燃气体，这对釆样系统的密封以及操作的安全性提出了更高的要求；同时，由于天然气管道内粉尘含量一般都很低，可低至0.01mg/Nm3,这样如釆用传统的 过滤称重法，将会需要很长的釆样时间，不但增加了工作量而且给检测结果带来 了很大偏差；另外，在过滤称重法中，由于粉尘与捕集装置中的过滤膜或金属丝 网的作用，而使得部分粉尘因团聚或分裂，从而影响颗粒粒径分布的测量。我国对烟气中的粉尘浓度检测，开发了多种在线检测的仪器与方法，如我国 专利CN2583656 (烟气浓度连续监测釆样装置)和CN86201067 (烟尘自动釆样器) 等。而天然气中的粉尘检测与现有的烟气含尘检测相比，具有以下难点(1) 釆样介质为高压、常温天然气，而现有研究一般聚焦在常压、高温状态下；(2) 天然气含尘浓度较低(可低到0.01mg/Nm3),而现有研究中(如烟气) 含尘浓度较高；(3) 天然气中粉尘粒径较小，而现有研究的含尘气体检测中粉尘粒径较天然气中的要大；(4) 一般的颗粒分析仪都在常压或低于lMPa条件下操作，所以要检测高压 气体的粉尘情况，必须对高压气体进行减压。发明内容本发明的目的是发明一种高压气体特别是高压天然气管道内粉尘浓度与粒度 分布在线检测具有测量精度高、快速方便、安全可靠的在线检测方法及其装置。鉴于上述在高压天然气管道内粉尘检测的一些难点以及传统过滤称重法的缺 点，本发明的技术方案是根据不同直径、不同压力的天然气管道设置不同长度的 管道接管5或改变法兰6在压力密封套4上的位置，从而使釆样系统适用不同直 径、不同压力的天然气管道的含尘检测;将静压平衡采样嘴2从管道接管5插入高 压天然气管道l内，调节流量使釆样嘴2内外腔的压力相等，达到等动釆样；由 釆样嘴2的特殊结构将其内外腔气体的压力隔开为两部分，分别传送到差压传感 器ll进行检测，在差压传感器ll显示结果为零或在其精度范围(如±0. 1%FS) 之内时，即认为釆样已达到等动釆样。然后等动釆集的高压天然气再经冷凝干燥， 记录其瞬时流量与累积流量，同时，测试此时的压力与温度；然后，高压天然气 经过减压，将其压力减小至1个大气压，减压后的天然气等动地取出颗粒分析仪 24所需要的气体流量，并测试此时的压力与温度，多余的气体排出；最后，经颗 粒分析仪24分析检测后的天然气排出；根据颗粒分析仪24检测的含尘浓度q，然后由减压前后的压力、温度、流量等参数可以推算出折算到标准状态下的天然 气管道中的含尘浓度C。。其特点是来自高压天然气管道l的天然气经静压平衡釆样嘴2釆集后，流经 采样管3，通过调节流量使采样嘴2内外腔的压力相等，从而使釆样嘴2的釆样 速度等于天然气管道内的流速，达到等动釆样;后由釆样嘴2的特殊结构将内外腔 气体的压力隔开为两部分(详见图2),通过两个球阀7、球闽8传送到差压传感 器ll进行检测，当差压传感器ll显示结果为零或在其精度范围(如士0.1呢FS) 之内时，即认为釆样已达到等动釆样；等动釆集的高压天然气再流经冷凝干燥器 10，将天然气中的水滴冷凝分离出来，同时起干燥作用；干燥的天然气再流经流 量传感器I14,记录其瞬时流量与累积流量，同时，压力传感器I 12和温度传感 器I13测得此时的压力与温度；然后，高压天然气经过减压装置15，将其压力减 小至l个大气压，以适应颗粒分析仪在常压下操作的条件，减压后的天然气经直管釆样管20等动地取出颗粒分析仪24所需要的气体流量，多余的气体通过减压 装置15上的流量调节阀17和排出管16排出；同时，在减压天然气流经颗粒分析 仪24时，利用压力传感器II18和温度传感器II19测得此时的压力与温度，流量 传感器II21用于显示经釆样管20釆集的流量是否满足颗粒分析仪24的要求，如 不满足，可调节流量调节闽I1123,并使其达到颗粒分析仪24所规定的流量要求; 最后，经颗粒分析仪24分析检测后的天然气通过接管22和排出管16排出。根据颗粒分析仪24检测的含尘浓度q,然后由减压前后的压力、温度、流 量等参数可以推算天然气管道中的含尘浓度C。(折算到标准状态下)为<formula>formula see original document page 8</formula>
其中P。， r。分别为标准状态下的压力与温度 户，2， r分别为减压之前高压天然气的压力、流量与温度e^为经两级减压后进入颗粒分析仪24的天然气的流量化2，马2分别为直管釆样管20和二级膨胀室42的直径A,， A分别为一级导样管41和一级膨胀室39的直径&， iL分别为二级减压后排出时二级膨胀室42的压力和进入粒子分析仪 24时的压力。本发明的装置同已有技术一样,其构成如图l所示，也由釆样系统、仪表测试 系统和分析显示系统三部分组成。管道接管5插入高压天然气管道1中，釆样嘴 2插入管道接管5，釆样系统中之釆样管3接流量调节阀I 9、冷凝干燥器10后与 仪表测试系统连接；经仪表测试系统后的天然气经流量调节闽I1123进入分析显 示系统。其特征是插入高压天然气管道1管道接管5的釆样系统中之釆样嘴2内外腔 由压力密封套4隔开为两部分(详见图2)，并分别通过两个球阀17、球阀H8 连接仪表测试系统之差压传感器11进行检测；同时釆样系统中之釆样管3依次接 流量调节阀I 9、冷凝干燥器IO后也与仪表测试系统的流量传感器14连接，并在 冷凝干燥器10与流量传感器14之间加有压力传感器I 12和温度传感器I 13;流 量传感器14后由管路依次串接减压装置15、流量传感器II21，并在减压装置15 和流量传感器II21之间加有压力传感器II18、温度传感器II19，减压装置15还有 出口管经流量调节阀II17接多余气体排出管16;直管釆样管20从仪表测试系统的减压装置15中接出经流量传感器I121、分析显示系统的流量调节阀III23后接 颗粒分析仪24—输入，从仪表测试系统的减压装置15另一出口管经流量调节阀II 17接接管22后接向颗粒分析仪24另 一输入;经颗粒分析仪24分析检测后的天然 气通过接管22和排出管16排出。其中釆样系统(详见图2)由釆样嘴2、釆样管3、压力密封套4、球阀17、 球阀H8、釆样接管31、釆样引出管35、平板封头I28、平板封头I134、管道接 管5、测压接管I32、测压接管II33和流量调节闽19组成，釆样嘴2依次与钩 状釆样管3、直形釆样接管31、直形釆样引出管35连为一体，在釆样管3的直管 部分外包压力密封套4后置于管道接管5内，并两端由平板封头I 28、平板封头n 34封堵成密闭腔，在管道接管5外的中部固连有法兰6、后部(以釆样嘴2方向为 前)开孔固连有测压接管I 32和测压接管II 33，各连接球阀I 7、球阀II 8，釆样引 出管35外接流量调节阀19。(见图1)这里釆样管3的结构如图3所示，它由釆样外管25、釆样内管27、采样辅助 管26、釆样接管31构成，形状相似的釆样外管25、釆样辅助管26、釆样内管27 相套,并在釆样外管25、釆样辅助管26、釆样内管27之间保持有间隙，三者的前 端与釆样嘴2连接(见图3 )，釆样嘴2的进气口与釆样外管25、釆样辅助管26、 釆样内管27之间的间隙相通;在采样管3直管部分的前部釆样外管25上开有压力 引出口 I 29与釆样外管25、釆样辅助管26之间的间隙相通；在釆样管3直管部 分的后部无采样外管25处，外套釆样接管31，将釆样外管25、釆样辅助管26之间 的间隙封堵，并在釆样接管31上开有压力引出口 1130,与釆样辅助管26、釆样内 管27之间的间隙相通；而与釆样管3后部连接的釆样引出管35则与釆样内管27 和采样接管31固连，将采样内管27、釆样辅助管26之间的间隙封堵，只有釆样引 出管35的管腔与釆样内管27的管腔相通。这里的釆样内管27，用于釆集天然气样品，在头部一定位置沿周向开有l一8 个直径为0.5-4 nim的测压孔(见图4),用于测量采样嘴内腔气体的压力；釆样 外管25,其结构与釆样内管27类似，在其头部一定位置沿周向也开有1一8个直 径为0.5-4mm的测压孔，用于测量釆样嘴外腔气体的压力；釆样辅助管26,其作 用是隔断釆样外管25与釆样内管27;通过釆样外管25和釆样内管27上的压力 引出口 129和压力引出口 30将采样嘴内外腔气体的压力利用压力密封套4将其 隔开为两部分，然后通过测压接管I32、测压接管II33和两个球阀7、球闽8(见 图l)分别与差压传感器ll连接。这里的压力密封套4由两块半圆套36 (见图5、图6)和密封档板37 (见图 7 )组成，两块密封档板37顺着采样外管25和釆样接管31在平板封头I 28和平 板封头II 34之间连于它们之外，并在一个平面内，两块半圆套36分别扣在两块密 封档板37上成圆管状(见图8、图9)，将釆样管3密封于其中，且将釆样管3外 的空腔分为两部分，各与测压接管I 32和测压接管1133相通。其中仪表测试系统由差压传感器ll、压力传感器I12、温度传感器I13、 流量传感器I14、减压装置15、多余气体排出管16、流量调节闽I117、压力传感 器1118、温度传感器I119、直管釆样管20、流量传感器II21组成，釆样系统一路 的流量调节阀I 9连接冷凝干燥器10后由管路接流量传感器14，在流量传感器14 之前加有压力传感器I 12和温度传感器I 13，流量传感器14后由管路依次串接减 压装置15、直管采样管20、流量传感器21，并在减压装置15和流量传感器I121 之间加有压力传感器II18、温度传感器II19,减压装置15还有出口管经流量调节 阀II17接多余气体排出管16。这里的减压装置15(见图10)由减压收缩管38、 一级膨胀室39、 一级排出管 40、 一级导样管41、 二级膨胀室42、直管釆样管20组成。 一级膨胀室39的前端 (以减压收缩管38为前)与减压收缩管38连接，其后部开有一定直径的排出口 与一级排出管40连接，用于排出多余气体。 一级膨胀室39的后端与一级导样管 41连接，并且一级导样管41插入一级膨胀室39内一定的深度。二级膨胀室42 其前端与一级导样管41连接，后端与直管釆样管20连接，并且直管釆样管20 插入二级膨胀室42内一定的深度，二级膨胀室42后部同样开有一定直径的排出 口与多余气体排出管16连接，用于排出多余气体。其中分析显示系统由直管采样管20、流量调节阀I1123、颗粒分析仪24组 成经。经直管釆样管20采集的天然气样品经温度、压力、流量计量后进入颗粒分 析仪24进行分析检测。流量传感器II21用于显示经直管釆样管20釆集的流量是 否满足颗粒分析仪24的要求，如不满足，可调节流量调节阀I1123，使其达到颗粒 分析仪24所规定的流量。经颗粒分析仪24分析检测后的天然气通过接管22和排 出管16排出。这里的球阀17、球阀II8为内丝不锈钢球阀；差压传感器ll、压力传感器I 12、温度传感器I13、流量传感器I14、减压装置15、流量调节闽IU7、压力传 感器1118、温度传感器I119、流量传感器I121、流量调节阀ffl23、颗粒分析仪24 均为巿销产品可供选择。釆样系统与天然气管道釆用法兰连接，可根据不同直径的天然气管道设置不同长度的管道接管5或改变法兰6在压力密封套4上的位置，从而使釆样系统适 用不同直径的天然气管道的含尘检测。 由上可见，本发明的特点是(1) 采样系统釆用新型静压平衡釆样嘴结构,可满足高压、不同直径管道以 及现场测试精度要求以及安全要求；(2) 仪表测试系统为便携式成套仪器，包含差压传感器、压力传感器、温度 传感器以及涡轮式流量传感器等，所测参数同时具有现场显示和计算存储功能；(3 )分析显示系统包含颗粒浓度分析以及粒径分布分析，该系统具有在线检 测、测量精度高、数据重复性好等特点；(4)可以满足高压天然气的减压釆样，减压过程对粉尘粒径分布与浓度影响 小；对粉尘粒径分布几乎没有影响，浓度损失低于2%。
图1高压天然气管道内粉尘在线检测装置构成2釆样系统结构3釆样嘴部分详图(图2中I局部视图)图4釆样内管测压孔分布5半圆套正视6半圆套侧视7密封档板形状8压力密封套详图(图2中A-A剖视图) 图9压力密封套详图(图2中B-B剖视图) 图10减压装置详图2—采样嘴 4一压力密封套 6—法兰 8—球阀II IO—冷凝干燥器 12—压力传感器I其中 l-3—釆样管 5—管道接管 7—球阀I 9一流量调节阀I ll一差压传感器13—温度传感器I15—减压装置17—流量调节阀I119一温度传感器n 2l—流量传感器n 23—流量调节阀ni25—釆样外管 27—釆样内管29—压力引出口 I31—釆样接管 33—测压接管II 35—采样引出管 37—密封档板 39—一级膨胀室14一流量传感器I 16—多余气体排出管 18—压力传感器I1 20—直管釆样管 22—接管 24—颗粒分析仪 26—釆样辅助管 28—平板封头I 30—压力引出口 II 32—测压接管I 34—平板封头II 36—半圆套 38—一级减压进口管 40—一级排出管 42—二级膨胀室41一一级导样管具体实施方式
实施例.以本例来说明本发明的具体实施方式
并对本发明作进一步的说明。本 例是一实验样机，其构成如图1一图9所示。管道接管5插入高压天然气管道1中，插入管道接管5的釆样系统之釆样嘴 2内外腔由压力密封套4隔开为两部分(详见图2 )，并分别通过球阀I 7、球阀II 8连接仪表测试系统之差压传感器11进行检测；同时釆样系统中之釆样管3依次 接流量调节闽19、冷凝干燥器10后也与仪表测试系统的流量传感器14连接，并 在冷凝干燥器10与流量传感器14之间加有压力传感器I 12和温度传感器I 13; 流量传感器14后由管路依次串接减压装置15、流量传感器I121，并在减压装置15 和流量传感器II21之间加有压力传感器II18、温度传感器II19，减压装置15还有 出口管经流量调节阀II17接多余气体排出管16;直管釆样管20从仪表测试系统 的减压装置15中接出经流量传感器I121、流量调节闽III23后接颗粒分析仪24 — 输入，从仪表测试系统的减压装置15另 一出口管经流量调节阀II17接接管22后 接向颗粒分析仪24另 一输入;经颗粒分析仪24分析检测后的天然气通过接管22和排出管16排出。本实施例是釆样检测分析4MPa (流量50. 871/min) d)1016mm的天然气管道 高压N2中粉尘的浓度与粒径分布，采用减压装置15将4MPa的压力减至0. 2MPa。据此，设置cl)6mm、长148mm的管道接管5,从而使釆样系统适用于本天然气 管道的含尘检测。具体是来自高压天然气管道1的天然气经-6mm的静压平衡釆样嘴2釆集后， 流经-6mm的釆样管3，通过调节DN10流量调节阀I 9使釆样嘴2内外腔的压力相 等，从而使釆样嘴2的釆样速度等于天然气管道内的流速，达到等动釆样；等动 釆集的高压天然气再流经冷凝干燥器IO，将天然气中的水滴冷凝分离出来，同时 起干燥作用；干燥的天然气再流经流量传感器I 14(采用德国宝得8030型涡轮流 量计；精度±0.5%);，记录其瞬时流量，同时，精度为±0.25%的PTX1400压力 传感器I 12和精度为±0. 25%的66RNS热电偶温度传感器I 13测得此时的压力与 温度；然后，高压天然气经过减压装置15，将其压力减小至0.2个大气压，以适 应颗粒分析仪在常压下操作的条件，减压后的天然气经-8xlmm直管釆样管20 等动地取出颗粒分析仪24 ( Palas生产的粒子分析仪Welas-3000 )所需要的气体 流量，多余的气体通过减压装置15上的DN25的流量调节阀17和^25mm的排出管 16排出；同时，在减压天然气流经颗粒分析仪24时，利用精度为±0.25%的 PTX1400压力传感器II18和精度为± 0. 25%的66RNS热电偶温度传感器II19测得 此时的压力与温度，精度±0.5%的德国宝得8030型涡轮流量传感器I121用于显 示经釆样管20釆集的流量是否满足颗粒分析仪24的要求，如不满足,可调节DN10 流量调节闽I1123,并使其达到颗粒分析仪24所规定的流量要求；最后，经颗粒分 析仪24分析检测后的天然气通过接管0 IO腿和- 25mm排出管16排出。其中，减压装置15釆用自主设计的新型减压釆样设备，作为本具体实施例， 将4MPa压力减至0.灃Pa,其主要尺寸为 一级减压进口管38内径"2mm 一级减压膨胀室39内径030 mm 一级排出管40内径020 mm 一级导样管41内径012 ram 二级减压膨胀室42内径-25腿 多余气体排出管16内径-20 mm一级减压小孔直径-2.2 mm 二级减压小孔直径-1.8 mm经直管釆样管20进入颗粒分析仪24的流量为51/min。本例经试验，证明釆样系统采用新型静压平衡釆样嘴结构，可满足高压、不同 直径管道以及现场测试精度要求和安全要求；该系统具有在线检测、测量精度高、 数据重复性好等特点。
权利要求
1.一种高压天然气管道内粉尘在线检测方法，其特征是根据不同直径、不同压力的天然气管道设置不同长度的管道接管[5]或改变法兰[6]在压力密封套[4]上的位置，从而使采样系统适用不同直径、不同压力的天然气管道的含尘检测；将静压平衡采样嘴[2]从管道接管[5]插入高压天然气管道[1]内，调节流量使采样嘴[2]内外腔的压力相等，达到等动采样；由采样嘴[2]的特殊结构将内外腔气体的压力隔开为两部分，分别传送到差压传感器[11]进行检测，在差压传感器[11]显示结果为零或在其精度范围之内时，将等动采集的高压天然气再经冷凝干燥，记录其瞬时流量与累积流量，同时，测试此时的压力与温度；然后，高压天然气经过减压，将其压力减小至1个大气压，减压后的天然气等动地取出颗粒分析仪[24]所需要的气体流量，并测试此时的压力与温度，多余的气体排出；最后，经颗粒分析仪[24]分析检测后的天然气排出；根据颗粒分析仪[24]检测的含尘浓度C1，然后由减压前后的压力、温度、流量参数，推算出折算到标准状态下的天然气管道中的含尘浓度C0。
2. 根据权利要求1所述的高压天然气管道内粉尘在线检测方法，其特征是 来自高压天然气管道[1]的天然气经静压平衡釆样嘴[2]釆集后，流经釆样管[3]， 通过调节流量使釆样嘴[2]内外腔的压力相等，从而使釆样嘴[2]的釆样速度等于 天然气管道内的流速，达到等动釆样;后由采样嘴[2]的特殊结构将内外腔气体的 压力隔开为两部分，通过两个球阀[7]、球阀[8]传送到差压传感器[11]进行检测， 当差压传感器[ll]显示结果为零或在其精度范围之内时，即认为釆样已达到等动 釆样；等动釆集的高压天然气再流经冷凝干燥器[IO]，将天然气中的水滴冷凝分 离出来；干燥的天然气再流经流量传感器I [14],记录其瞬时流量与累积流量， 同时，压力传感器I [12]和温度传感器I [13]测得此时的压力与温度；然后，高 压天然气经过减压装置[15]，将其压力减小至1个大气压,减压后的天然气经釆样 管[20]等动地取出颗粒分析仪[24]所需要的气体流量，多余的气体通过减压装置 [15]上的流量调节阀[17]和排出管[16]排出；同时，在减压天然气流经颗粒分析仪 [24]时，禾拥压力传感器n[18]和温度传感器II[19]测得此时的压力与温度，调 节流量调节阀ni[23]，使流量传感器II [21]显示经采样管[20]釆集的流量达到颗 粒分析仪[24]所规定的流量要求;最后，经颗粒分析仪[24]分析检测后的天然气通 过接管[22]和排出管[16]排出；根据颗粒分析仪[24]检测的含尘浓度^ ，然后由减压前后的压力、温度、流量参数，推算出天然气管道中的含尘浓度G (折算到 标准状态下)。
3. —种据权利要求1所述高压天然气管道内粉尘在线检测方法的高压天然 气管道内粉尘在线检测装置，它由釆样系统、仪表测试系统和分析显示系统三部分 组成，管道接管[5]插入高压天然气管道[1]中，釆样嘴[2]插入管道接管[5]，釆 样系统中之釆样管[3]接流量调节阀I [9]、冷凝干燥器[10]后与仪表测试系统连 接，经仪表测试系统后的天然气经流量调节阀III[23]进入分析显示系统，其特征 是插入高压天然气管道[l]管道接管[5]的釆样系统中之釆样嘴[2]内外腔由压力 密封套[4]隔开为两部分，并分别通过两个球阀I [7]、球闽II [8]连接仪表测试系 统之差压传感器[ll]进行检测；同时釆样系统中之釆样管[3]依次接流量调节阀I [9]、冷凝干燥器[10]后也与仪表测试系统的流量传感器[14]连接，并在冷凝干燥 器[10]与流量传感器[14]之间加有压力传感器I [12]和温度传感器I [13];流 量传感器[14]后由管路依次串接减压装置[15]、流量传感器I1 [21]，并在减压装置[15]和流量传感器n [21]之间加有压力传感器n [18]、温度传感器n [19]，减压装置[15]还有出口管经流量调节阀II[17]接多余气体排出管[16];直管釆样管[20] 从仪表测试系统的减压装置[15]中接出经流量传感器n [21]、分析显示系统的流 量调节阀III [23]后接颗粒分析仪[24]—输入,从仪表测试系统的减压装置[15]另 一出口管经流量调节阀II [17]接接管[22]后接向颗粒分析仪[24]另 一输入。
4. 根据权利要求3所述的高压天然气管道内粉尘在线检测装置，其特征是 所述压力密封套[4]由两块半圆套[36]和密封档板[37]组成，两块密封档板[37]顺 着釆样外管[25]和釆样接管[31]在平板封头I [28]和平板封头I1 [34]之间连于它 们之外，并在一个平面内，两块半圆套[36]分别扣在两块密封档板[37]上成圆管状， 将釆样管[3]密封于其中，且将釆样管[3]外的空腔分为两部分，各与测压接管I [32]和测压接管II [33]相通。
5. 根据权利要求3所述的高压天然气管道内粉尘在线检测装置，其特征是 所述球阀I[7]、球阀II[8]为内丝不锈钢球阀。
6. 根据权利要求3或4所述的高压天然气管道内粉尘在线检测装置，其特征 是所述釆样系统中的釆样管[3]，它由釆样外管[25]、釆样内管[27]、釆样辅助管 [26]、釆样接管[3]1构成，形状相似的釆样外管[25]、釆样辅助管[26]、釆样内 管[27]相套，并在釆样外管[25]、釆样辅助管[26]、釆样内管[27]之间保持有间隙， 三者的前端与釆样嘴[2]连接，釆样嘴[2]的进气口与釆样外管[25]、釆样辅助管 [26]、釆样内管[27]之间的间隙相通;在釆样管[3]直管部分的前部釆样外管[25] 上开有多个压力引出口 I [29]与釆样外管[25]、釆样辅助管[26]之间的间隙相通;在釆样管[3]直管部分的后部无釆样外管[25]处，外套采样接管[31]，将釆样外管 [25]、采样辅助管[26]之间的间隙封堵，并在釆样接管[31]上开多个压力引出口 II [30],与釆样辅助管[26]、釆样内管[27]之间的间隙相通；而与釆样管[3]后部连 接的釆样引出管[35]则与釆样内管[27]和釆样接管[31]固连，将釆样内管[27]、釆 样辅助管[26]之间的间隙封堵，只有釆样引出管[35]的管腔与釆样内管[27]的管 腔相通。
7. 根据权利要求6所述的高压天然气管道内粉尘在线检测装置，其特征是 所述釆样内管[27]是在头部一定位置沿周向开有l一8个直径为0.5-4mm的测压 孔；釆样外管[25],其结构与釆样内管[27]类似，在其头部一定位置沿周向也开 有l一8个直径为0. 5-4mm的测压孔;釆样辅助管[26]是隔断釆样外管[25]与釆样 内管[27];通过釆样外管[25]和采样内管[27]上的压力引出口 I [29]和压力引出 口 II [30]将釆样嘴内外腔气体的压力利用压力密封套[4]将其隔开为两部分,然后 通过测压接管I [32]、测压接管II [33]和两个球阀I [7]、球阀II [8]分别与差压 传感器[ll]连接。
8. 根据权利要求3所述的高压天然气管道内粉尘在线检测装置，其特征是 所述仪表测试系统由差压传感器[ll]、压力传感器I[12]、温度传感器I[13]、 流量传感器I[14]、减压装置[15]、多余气体排出管[16]、流量调节阀I1[17]、 压力传感器I1[18]、温度传感器I1[19]、直管釆样管[20]、流量传感器II[21]组 成，釆样系统一路的流量调节阀I [9]连接冷凝干燥器[10]后由管路接流量传感 器[14]，在流量传感器[14]之前加有压力传感器I [12]和温度传感器I [13]，流量 传感器[14]后由管路依次串接减压装置[15]、直管釆样管[20]、流量传感器I1[21]， 并在减压装置[15]和流量传感器I1 [21]之间加有压力传感器n [18]、温度传感器 II [19]，减压装置[15]还有出口管经流量调节阀II [17]接多余气体排出管[16]。
9. 根据权利要求8所述的高压天然气管道内粉尘在线检测装置，其特征是所 述流量传感器I [14]为涡轮式流量传感器。
10. 根据权利要求8所述的高压天然气管道内粉尘在线检测装置，其特征是 所述直管釆样管[20]为薄壁直管釆样管。
11. 根据权利要求3所述的高压天然气管道内粉尘在线检测装置，其特征是 所述减压装置[15]由减压收缩管[38]、 一级膨胀室[39]、 一级排出管[40]、 一级 导样管[41] 、 二级膨胀室[42]、直管釆样管[20]组成， 一级膨胀室[39]的前端(以 减压收缩管[38]为前)与减压收缩管[38]连接，其后部开有一定直径的排出口与一级排出管[40]连接， 一级膨胀室[39]的后端与一级导样管[41]连接，并且一级 导样管[41]插入一级膨胀室[39]内 一定的深度，二级膨胀室[42]其前端与 一级导 样管[41]连接，后端与直管釆样管[20]连接，并且直管釆样管[20]插入二级膨胀 室[42]内一定的深度，二级膨胀室[42]后部同样开有一定直径的排出口与多余气 体排出管[16]连接。
全文摘要
本发明是高压天然气管道内粉尘在线检测方法及其装置。将静压平衡采样嘴[2]从管道接管[5]插入管道[1]内，调节流量达到等动采样；由采样嘴[2]将内外腔气体隔开为两部分，分别传送到差压传感器[11]进行检测，在差压传感器[11]显示结果为零或在其精度范围之内时，将等动采集的天然气再经冷凝干燥，记录其瞬时流量与累积流量，测试此时的压力与温度；后天然气经过减压至1个大气压，等动地取出颗粒分析仪[24]所需要的气体，测试此时的压力与温度，多余气体排出；经颗粒分析仪[24]检测后的天然气排出；据颗粒分析仪[24]检测的含尘浓度C<sub>1</sub>，由减压前后的压力、温度、流量参数，推算出天然气管道中的含尘浓度C<sub>0</sub>。
文档编号G01N1/22GK101334349SQ200710117988
公开日2008年12月31日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者付松广, 姬忠礼, 熊至宜, 蔡永军, 谭东杰, 达 酆, 陈盛秒, 陈鸿海 申请人:中国石油天然气股份有限公司