CN107831049A - 一种lng装卸用间歇取样分析装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LNG装卸用间歇取样分析装置及其使用方法,其特征在于,该间歇取样分析装置包括LNG取样探头、气化装置、取样总管路、BOG返回装置、在线分析装置、手动取样***、样品采集填充***和控制***;LNG取样探头通过隔离关断阀和温度检测元件连接气化装置进口,气化装置出口通过取样总管路和BOG返回装置连接BOG总管,气化装置出口还通过取样总管路分别连接在线分析装置、手动取样***和样品采集填充***进口,样品采集填充***出口连接BOG总管,样品采集填充***还分别连接仪表气源和预充装载气装置;隔离关断阀、温度检测元件、气化装置、取样总管路和样品采集填充***还分别电连接控制***,本发明可广泛应用于液化天然气取样和分析技术领域中。
Description
技术领域
本发明是关于一种用于LNG接收站码头卸料、LNG槽车装车和LNG加注站的LNG装卸用间歇取样分析装置及其使用方法,属于液化天然气取样和分析技术领域。
背景技术
LNG(liquefied natural gas,即液化天然气)作为安全高效的清洁能源,已经成为全球增长最迅猛的能源行业之一,中国也对LNG产业的发展越来越重视,中国已经投产以及正在规划的LNG接收站覆盖广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、天津、辽宁和河北等省份,小型天然气液化工厂和LNG加注站的数量更多,LNG装卸是上述站场中均涉及的重要环节,主要分为船运、槽车运输和加注站等,船运LNG以能量单位进行贸易结算,LNG组分是LNG密度及单位热值计算的关键参数,分析结果直接影响LNG贸易交接计量的具体数量和质量判定。由于LNG是超低温的液体混合物且极易气化,液体在细微温度和压力变化影响下都容易产生组分的快速分馏气化,获得真实的、能够代表管道内液体混合物比的流动LNG样品,存在很大的难度,因此,LNG样品在气化前必须保持过冷状态,不得有任何组分分馏气化,气化后应确保气体组分混合比与液体组分比完全一致。
LNG槽车运输取样分析装置的关键环节与船运方法相同,目前,LNG槽车运输是中国国内大型LNG接收站、小型液化工厂液态分销的唯一载体,LNG进口全部采用能量计量方式,但槽车外输始终采用质量计量,在接收站进出口管理上存在差异,因此多数接收站采用气化外输天然气组分进行液态LNG的热值计算,但管道外输与液态分销的LNG来料不同,例如,有时管道气外输来源于LNG储罐的BOG蒸发气,而LNG液态分销来自低压外输泵,二者组分存在差异;部分接收站考虑下游市场的差异化,对管道外输和液态分销的资源进行差异化管理和输配;部分接收站面临先建槽车开发市场,后建管道提高产能的现实需求,需要为槽车单独配置取样分析装置。因此,槽车运输也面临LNG取样分析装置的现实需求。此外,LNG加注站作为下游销售终端,无论是考虑能量计量的大趋势,还是满足客户对高热值燃料的需求,也有向热值计量发展的趋势,因此,LNG加注站对LNG取样分析装置的需求日趋迫切。
以往的LNG取样分析装置存在以下问题:1)在气化前设置减压装置或带气化功能的减压调节阀,进而造成LNG样品提前气化。2)加热器功率不足或不可调节,不能满足不同取样工况下LNG气化的热量需求,而且气化过程不稳定,造成LNG样品气化不均匀。3)仅从取样探头和气化器两个环节进行设计,缺少整个取样装置的完整性设计。4)具有占地空间大、投资大及样品取样量大等缺点。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种能够抑制LNG样品提前气化、确保LNG样品气化均匀的LNG装卸用间歇取样分析装置及其使用方法。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,该间歇取样分析装置包括LNG取样探头、气化装置、取样总管路、BOG返回装置、在线分析装置、手动取样***、样品采集填充***和控制***,其中,所述样品采集填充***包括三条间歇取样管路、一第一手动球阀和一第一止回阀,每一所述间歇取样管路均包括一样品采集器、一第二止回阀、一具有浮动活塞结构的恒压活塞式储气瓶、一第一压力调节阀和一电磁阀,且每一所述恒压活塞式储气瓶均可拆卸地设置在相应所述第二止回阀和第一压力调节阀之间;所述LNG取样探头通过隔离关断阀和温度检测元件连接所述气化装置进口,所述气化装置出口通过所述取样总管路和BOG返回装置连接BOG总管,所述气化装置出口通过所述取样总管路分别连接所述在线分析装置和手动取样***,所述气化装置出口通过所述取样总管路还依次经三所述样品采集器的进口、所述第一手动球阀和第一止回阀连接所述BOG总管,每一所述样品采集器的出口依次经相应所述第二止回阀、恒压活塞式储气瓶和第一压力调节阀连接所述预充装载气装置;每一所述第一压力调节阀分别连接所述仪表气源,每一所述样品采集器经相应所述电磁阀连接所述仪表气源,通过所述仪表气源为每一所述第一压力调节阀和电磁阀提供动力;所述隔离关断阀、温度检测元件、气化装置、取样总管路、第一压力调节阀和电磁阀还分别电连接所述控制***。
优选地,所述气化装置包括气化器、气化器进口温度检测元件、气化器内部温度检测元件、气化器出口温度检测元件和出口压力变送器,其中,所述气化器采用电加热式气化器;所述气化器的进口设置用于检测气化前LNG样品温度的所述气化器进口温度检测元件,所述气化器内设置用于检测LNG样品气化过程中温度变化的所述气化器内部温度检测元件,所述气化器的出口通过用于检测气化后气体样品温度的所述气化器出口温度检测元件和用于检测气化后气体样品压力的所述出口压力变送器连接所述取样总管路;所述气化器进口温度检测元件、气化器内部温度检测元件、气化器出口温度检测元件和出口压力变送器还分别电连接所述控制***。
优选地,所述取样总管路上依次设置有安全阀、总管路流量计、压力控制装置和缓冲罐,其中,所述压力控制装置包括第二压力调节阀、压力变送器和压力控制器,且所述第二压力调节阀、压力变送器和压力控制器形成一回路;所述气化装置出口通过所述安全阀和总管路流量计分别连接所述BOG返回装置和压力控制装置,所述安全阀还连接所述BOG总管,所述压力控制装置还连接所述缓冲罐进口,所述缓冲罐出口分别连接所述在线分析装置、手动取样***和样品采集器的进口;所述第二压力调节阀和压力变送器分别电连接所述压力控制器,所述总管路流量计和压力控制器还分别电连接所述控制***,所述压力变送器用于检测进入所述缓冲罐前气体样品的压力并将检测到的压力数据发送到所述压力控制器和控制***,所述压力控制器用于根据所述控制***的控制调节所述第二压力调节阀的开度。
优选地,所述BOG返回装置包括第二手动球阀和第三止回阀;所述总管路流量计通过所述第二手动球阀和第三止回阀连接所述BOG总管。
优选地,所述在线分析装置包括第一支路流量计、在线分析仪和第三手动球阀;所述缓冲罐出口分别连接所述第一支路流量计和在线分析仪,所述第一支路流量计和在线分析仪之间的管路上设置有所述第三手动球阀。
优选地,所述手动取样***包括第二支路流量计、手动取样钢瓶和第四手动球阀;所述缓冲罐出口分别连接所述第二支路流量计和手动取样钢瓶,所述第二支路流量计和手动取样钢瓶之间的管路上设置有所述第四手动球阀。
优选地,所述控制***采用PLC控制器,所述控制***内设置有压力控制模块、间歇取样参数设定模块、时序设定模块、阀门控制模块、故障检测模块和联锁保护模块;所述压力控制模块用于根据检测到的压力数据通过所述压力控制器控制所述第二压力调节阀的开度,调节进入所述样品采集填充***前气体样品的压力,所述压力控制模块还用于根据预设的压力值控制所述第一压力调节阀的开度,进而调节所述恒压活塞式储气瓶的背压压力;所述间歇取样参数设定模块用于根据槽车的LNG装卸总时间设定间歇取样参数并发送到所述阀门控制模块;所述时序设定模块用于设定整个间歇取样分析过程所有流程的时序并发送到所述阀门控制模块;所述阀门控制模块用于根据设定的间歇取样参数和流程时序控制相应所述电磁阀的开启或关闭;所述故障检测模块用于预先设定正常气化时LNG样品的压力、温度和流量,当通过所述温度检测元件和气化器出口温度检测元件检测的温度、所述出口压力变送器检测的压力或所述总管路流量计检测的流量异常时,发送异常信号到所述联锁保护模块;所述联锁保护模块用于当接收到异常信号时控制所述隔离关断阀关闭。
优选地,所述LNG取样探头外部采用纳米材料进行保温,且所述LNG取样探头与气化器之间的连接管路小于0.5m;所述预充装载气装置内的装载气采用氩气。
一种LNG装卸用间歇取样分析装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1):将恒压活塞式储气瓶设置在间歇取样管路上,设定间歇取样参数、压力值和间歇取样分析的流程,其中,间歇取样参数包括样品采集量以及采样时间间隔;步骤2):LNG取样探头将槽车装卸总管线内的LNG样品取出,LNG样品在气化装置内充分气化,此时若检测到气化器的出口气体超压,温度或流量异常时紧急切断隔离关断阀,若需要检修时可以关闭相应手动球阀;步骤3):气化后的气体样品在压力控制装置的稳压调节后进入缓冲罐内进行混合,关闭所有电磁阀,通过气体样品对取样管线进行管路吹扫和管路放空;步骤4):开启预充装载气装置为所有恒压活塞式储气瓶提供背压,调节第一压力调节阀的开度调节恒压活塞式储气瓶的背压压力,使得恒压活塞式储气瓶进口处气体样品的压力达到预设的压力值;步骤5):开启所有电磁阀,仪表气源为所有样品采集器提供动力开始工作,气体样品进入样品采集填充***通过样品采集器泵入相应恒压活塞式储气瓶中进行自动取样;步骤6):根据需要开启第三手动球阀或第四手动球阀,通过相应在线分析仪或手动取样钢瓶对气体样品进行在线分析或手动取样。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明是一套完整的从取样到分析的LNG间歇取样分析装置,克服了以往装置仅从取样和气化两个方面进行设计、仅适用于船运LNG卸料或槽车装车管线LNG组分分析的缺点,由于设置有样品采集填充***,可以按预先设定的间歇取样参数将气体样品间歇地泵入到恒压活塞式储气瓶中,能够抑制LNG样品的提前气化、确保LNG样品气化均匀,与将全部气体样品收集到储气罐再注入到样品钢瓶中的连续取样相比,本发明还具有占地空间小、投资小和样品取样量节约等特点。2、本发明采用电加热器直接对LNG样品进行加热,所用电加热器占用空间小,能够避免水浴或蒸汽式加热器需要额外处理热媒的缺点,操作简单且高效。3、本发明的预充装载气装置采用氩气作为装载气,以防恒压活塞式储气瓶两侧有细微泄露,且氩气不会影响色谱分析的结果,可以广泛用于液化天然气取样和分析技术领域中。
附图说明
图1是本发明LNG装卸用间歇取样分析装置的整体结构示意图,其中,“-”表示取样管路,表示仪表气源管路。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解,附图的提供仅为了更好地理解本发明,它们不应该理解成对本发明的限制。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅仅是用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示,本发明提供的LNG装卸用间歇取样分析装置包括LNG取样探头1、隔离关断阀2、温度检测元件3、气化装置4、取样总管路5、BOG返回装置6、BOG总管7、在线分析装置8、手动取样***9、样品采集填充***10、预充装载气装置11、仪表气源12和控制***(图中未示出),其中,样品采集填充***10包括三条间歇取样管路10-1、一第一手动球阀10-2和一第一止回阀10-3,每一间歇取样管路10-1均包括一样品采集器10-4、一第二止回阀10-5、一恒压活塞式储气瓶10-6、一第一压力调节阀10-7和一电磁阀10-8,且每一恒压活塞式储气瓶10-6均具有浮动活塞结构,能够分离气体样品和预充装载气并保持所需的恒定压力,并可拆卸地设置在相应第二止回阀10-5和第一压力调节阀10-7之间。
LNG取样探头1一端通过法兰连接装卸总管线(包括LNG卸料总管和槽车装车总管等),LNG取样探头1用于将装卸总管线内的LNG样品取出,LNG取样探头1另一端通过隔离关断阀2和温度检测元件3连接气化装置4进口,气化装置4用于将LNG样品进行内部气化。气化装置4出口通过取样总管路5连接BOG返回装置6一端,BOG返回装置6另一端连接BOG总管7,BOG返回装置6用于将多余的LNG样品返回至BOG总管7。气化装置4出口通过取样总管路5分别连接在线分析装置8和手动取样***9,取样总管路5用于对气化后的气体样品进行压力调节和混合,在线分析装置8用于对气化后的气体样品进行在线分析,手动取样***9用于对气化后的气体样品进行手动取样采集。气化装置4出口通过取样总管路5还依次经三样品采集器10-4的进口、第一手动球阀10-2和第一止回阀10-3连接BOG总管7,每一样品采集器10-4的出口依次通过相应第二止回阀10-5、恒压活塞式储气瓶10-6和第一压力调节阀10-7连接预充装载气装置11,样品采集器10-4用于将缓冲罐5-4内的气体样品泵入恒压活塞式储气瓶10-6中,第一压力调节阀10-7用于调节预充装载气装置11的压力,预充装载气装置11用于为样品采集填充***10提供装载气进而提供恒定的背压。
每一第一压力调节阀10-7分别连接仪表气源12,每一样品采集器10-4进口经相应电磁阀10-8连接仪表气源12,通过仪表气源12为每一第一压力调节阀10-7和电磁阀10-8提供动力。另外,隔离关断阀2、温度检测元件3、气化装置4、取样总管路5、第一压力调节阀10-7和电磁阀10-8还分别电连接控制***。
在一个优选的实施例中,恒压活塞式储气瓶10-6的进口处设置有进口针阀10-6-1,出口处设置有出口针阀10-6-2,恒压活塞式储气瓶10-6上还设置有压力表10-6-3。
在一个优选的实施例中,气化装置4包括气化器4-1、气化器进口温度检测元件4-2、气化器内部温度检测元件4-3、气化器出口温度检测元件4-4和出口压力变送器4-5。气化器4-1进口设置气化器进口温度检测元件4-2,用于检测气化前LNG样品温度,气化器4-1内设置气化器内部温度检测元件4-3,用于检测LNG样品气化过程中温度变化,气化器4-1出口通过气化器出口温度检测元件4-4和出口压力变送器4-5连接取样总管路5,气化器出口温度检测元件4-4用于检测气化后气体样品温度,出口压力变送器4-5用于检测气化后气体样品的压力。气化器进口温度检测元件4-2、气化器内部温度检测元件4-3、气化器出口温度检测元件4-4和出口压力变送器4-5还分别电连接控制***。
在一个优选的实施例中,取样总管路5上依次设置有安全阀5-1、总管路流量计5-2、压力控制装置5-3和缓冲罐5-4。气化装置4出口通过安全阀5-1和总管路流量计5-2分别连接BOG返回装置6和压力控制装置5-3,安全阀5-1还连接BOG总管7,压力控制装置5-3还连接缓冲罐5-4进口,缓冲罐5-4出口分别连接在线分析装置8、手动取样***9和样品采集器10-4的进口,安全阀5-1用于防止本发明发生超压危险,总管路流量计5-2用于实时测量取样总管路5的流量,压力控制装置5-3用于防止取样总管路5压力波动过大,保证气体样品以均匀的压力进入缓冲罐5-4,缓冲罐5-4用于气体样品的初步混合,总管路流量计5-2和压力控制装置5-3还分别电连接控制***。
在一个优选的实施例中,压力控制装置5-3包括第二压力调节阀5-3-1、压力变送器5-3-2和压力控制器5-3-3,且第二压力调节阀5-3-1、压力变送器5-3-2和压力控制器5-3-3形成一回路。第二压力调节阀5-3-1和压力变送器5-3-2分别电连接压力控制器5-3-3,压力控制器5-3-3还电连接控制***,压力变送器5-3-2用于检测进入缓冲罐5-4前气体样品的压力并将检测到的压力数据发送到压力控制器5-3-3和控制***,压力控制器5-3-3用于根据控制***的控制调节第二压力调节阀5-3-1的开度。
在一个优选的实施例中,BOG返回装置6包括第二手动球阀6-1和第三止回阀6-2。总管路流量计5-2通过第二手动球阀6-1和第三止回阀6-2连接BOG总管7。第二手动球阀6-1用于第三止回阀6-2检修时切断BOG返回装置6与取样总管路5的连接,第三止回阀6-2用于防止BOG总管7内的BOG气体进入到取样总管路5中。
在一个优选的实施例中,在线分析装置8包括第一支路流量计8-1、在线分析仪8-2和第三手动球阀8-3。缓冲罐5-4出口经管路分别连接第一支路流量计8-1和在线分析仪8-2,第一支路流量计8-1用于实时测量进入在线分析装置8内气体样品的流量,第一支路流量计8-1和在线分析仪8-2之间的管路上设置有第三手动球阀8-3。
在一个优选的实施例中,手动取样***9包括第二支路流量计9-1、手动取样钢瓶9-2和第四手动球阀9-3。缓冲罐5-4出口经管路分别连接第二支路流量计9-1和手动取样钢瓶9-2,第二支路流量计9-1用于实时测量进入手动取样***9内气体样品的流量,第二支路流量计9-1和手动取样钢瓶9-2之间的管路上设置有第四手动球阀9-3。
在一个优选的实施例中,控制***可以采用PLC控制器,控制***内设置有压力控制模块、间歇取样参数设定模块、时序设定模块、阀门控制模块、故障检测模块和联锁保护模块。压力控制模块用于根据检测到的压力数据通过压力控制器5-3-3控制第二压力调节阀5-3-1的开度,调节进入样品采集填充***10前气体样品的压力,实现气体样品的稳压调节,压力控制模块还用于根据预设的压力值控制第一压力调节阀10-7的开度,进而调节恒压活塞式储气瓶10-6的背压压力,其中,压力值可以根据实际需求进行预先设定。间歇取样参数设定模块用于根据槽车的LNG装卸总时间预先设定样品采集量以及采样时间间隔等间歇取样参数并发送到阀门控制模块。时序设定模块用于设定整个间歇取样分析所有流程的时序,流程包括管路吹扫、管路放空、自动取样、在线分析和手动取样等,并发送到阀门控制模块。阀门控制模块用于根据设定的间歇取样参数和流程时序控制相应电磁阀10-8的开启或关闭。故障检测模块用于预先设定正常气化时LNG样品的压力、温度和流量,当通过温度检测元件3和气化器出口温度检测元件4-4检测的温度、出口压力变送器4-5检测的压力或总管路流量计5-2检测的流量异常时,发送异常信号到联锁保护模块。联锁保护模块用于当接收到异常信号时控制隔离关断阀2关闭。
在一个优选的实施例中,LNG取样探头1外部采用纳米材料进行保温,且LNG取样探头1与气化器4-1之间的连接管路小于0.5m,确保满足过冷度要求,可以有效抑制LNG样品提前发生分馏。
在一个优选的实施例中,气化器4-1可以采用电加热式气化器4-1,可以根据不同组分和流量的LNG样品调整气化器4-1的功率,保证LNG样品在气化器4-1中能够瞬时完全气化。
在一个优选的实施例中,预充装载气装置11内的装载气可以采用氩气等非气体样品组分气体。
下面通过具体实施例详细说明本发明LNG装卸用间歇取样分析装置的使用方法:
1)将三个恒压活塞式储气瓶10-6分别设置在三条间歇取样管路10-1上,设定恒压活塞式储气瓶10-6的样品采集量、采样时间间隔(每次采样的样品量和每两次采样之间的时间间隔)、压力值以及整个间歇取样分析的流程,下面以流程为管路吹扫、管路放空、自动取样、在线分析和手动取样为例进行说明。
2)LNG取样探头1将槽车装卸总管线内的LNG样品取出,LNG样品在气化装置4内充分气化,此时若检测到气化器4-1的出口气体超压、温度或流量异常时紧急切断隔离关断阀2,若需要检修时可以关闭相应手动球阀。
3)气化后的气体样品在压力控制装置5-3的稳压调节后进入缓冲罐5-4内进行混合,关闭所有电磁阀10-8,通过气体样品对取样管线进行管路吹扫和管路放空。
4)开启预充装载气装置11为三恒压活塞式储气瓶10-6提供背压,调节第一压力调节阀10-7的开度调节恒压活塞式储气瓶10-6的背压压力,使得恒压活塞式储气瓶10-6进口处气体样品的压力达到预设的压力值。
5)开启所有电磁阀10-8,仪表气源12为所有样品采集器10-4提供动力开始工作,气体样品进入样品采集填充***10通过样品采集器10-4泵入相应恒压活塞式储气瓶10-6中进行自动取样。
6)根据需要开启第三手动球阀8-3或第四手动球阀9-3,通过在线分析仪8-2或手动取样钢瓶9-2对气体样品进行在线分析或手动取样。
上述各实施例仅用于说明本发明,其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (9)
1.一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,该间歇取样分析装置包括LNG取样探头、气化装置、取样总管路、BOG返回装置、在线分析装置、手动取样***、样品采集填充***和控制***,其中,所述样品采集填充***包括三条间歇取样管路、一第一手动球阀和一第一止回阀,每一所述间歇取样管路均包括一样品采集器、一第二止回阀、一具有浮动活塞结构的恒压活塞式储气瓶、一第一压力调节阀和一电磁阀,且每一所述恒压活塞式储气瓶均可拆卸地设置在相应所述第二止回阀和第一压力调节阀之间;
所述LNG取样探头通过隔离关断阀和温度检测元件连接所述气化装置进口,所述气化装置出口通过所述取样总管路和BOG返回装置连接BOG总管,所述气化装置出口通过所述取样总管路分别连接所述在线分析装置和手动取样***,所述气化装置出口通过所述取样总管路还依次经三所述样品采集器的进口、所述第一手动球阀和第一止回阀连接所述BOG总管,每一所述样品采集器的出口依次经相应所述第二止回阀、恒压活塞式储气瓶和第一压力调节阀连接所述预充装载气装置;
每一所述第一压力调节阀分别连接所述仪表气源,每一所述样品采集器经相应所述电磁阀连接所述仪表气源,通过所述仪表气源为每一所述第一压力调节阀和电磁阀提供动力;
所述隔离关断阀、温度检测元件、气化装置、取样总管路、第一压力调节阀和电磁阀还分别电连接所述控制***。
2.如权利要求1所述的一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,所述气化装置包括气化器、气化器进口温度检测元件、气化器内部温度检测元件、气化器出口温度检测元件和出口压力变送器,其中,所述气化器采用电加热式气化器;
所述气化器的进口设置用于检测气化前LNG样品温度的所述气化器进口温度检测元件,所述气化器内设置用于检测LNG样品气化过程中温度变化的所述气化器内部温度检测元件,所述气化器的出口通过用于检测气化后气体样品温度的所述气化器出口温度检测元件和用于检测气化后气体样品压力的所述出口压力变送器连接所述取样总管路;
所述气化器进口温度检测元件、气化器内部温度检测元件、气化器出口温度检测元件和出口压力变送器还分别电连接所述控制***。
3.如权利要求2所述的一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,所述取样总管路上依次设置有安全阀、总管路流量计、压力控制装置和缓冲罐,其中,所述压力控制装置包括第二压力调节阀、压力变送器和压力控制器,且所述第二压力调节阀、压力变送器和压力控制器形成一回路;
所述气化装置出口通过所述安全阀和总管路流量计分别连接所述BOG返回装置和压力控制装置,所述安全阀还连接所述BOG总管,所述压力控制装置还连接所述缓冲罐进口,所述缓冲罐出口分别连接所述在线分析装置、手动取样***和样品采集器的进口;
所述第二压力调节阀和压力变送器分别电连接所述压力控制器,所述总管路流量计和压力控制器还分别电连接所述控制***,所述压力变送器用于检测进入所述缓冲罐前气体样品的压力并将检测到的压力数据发送到所述压力控制器和控制***,所述压力控制器用于根据所述控制***的控制调节所述第二压力调节阀的开度。
4.如权利要求3所述的一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,所述BOG返回装置包括第二手动球阀和第三止回阀;所述总管路流量计通过所述第二手动球阀和第三止回阀连接所述BOG总管。
5.如权利要求4所述的一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,所述在线分析装置包括第一支路流量计、在线分析仪和第三手动球阀;
所述缓冲罐出口分别连接所述第一支路流量计和在线分析仪,所述第一支路流量计和在线分析仪之间的管路上设置有所述第三手动球阀。
6.如权利要求5所述的一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,所述手动取样***包括第二支路流量计、手动取样钢瓶和第四手动球阀;
所述缓冲罐出口分别连接所述第二支路流量计和手动取样钢瓶,所述第二支路流量计和手动取样钢瓶之间的管路上设置有所述第四手动球阀。
7.如权利要求6所述的一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,所述控制***采用PLC控制器,所述控制***内设置有压力控制模块、间歇取样参数设定模块、时序设定模块、阀门控制模块、故障检测模块和联锁保护模块;
所述压力控制模块用于根据检测到的压力数据通过所述压力控制器控制所述第二压力调节阀的开度,调节进入所述样品采集填充***前气体样品的压力,所述压力控制模块还用于根据预设的压力值控制所述第一压力调节阀的开度,进而调节所述恒压活塞式储气瓶的背压压力;
所述间歇取样参数设定模块用于根据槽车的LNG装卸总时间设定间歇取样参数并发送到所述阀门控制模块;
所述时序设定模块用于设定整个间歇取样分析过程所有流程的时序并发送到所述阀门控制模块;
所述阀门控制模块用于根据设定的间歇取样参数和流程时序控制相应所述电磁阀的开启或关闭;
所述故障检测模块用于预先设定正常气化时LNG样品的压力、温度和流量,当通过所述温度检测元件和气化器出口温度检测元件检测的温度、所述出口压力变送器检测的压力或所述总管路流量计检测的流量异常时,发送异常信号到所述联锁保护模块;
所述联锁保护模块用于当接收到异常信号时控制所述隔离关断阀关闭。
8.如权利要求1至7任一项所述的一种LNG装卸用间歇取样分析装置,其特征在于,所述LNG取样探头外部采用纳米材料进行保温,且所述LNG取样探头与气化器之间的连接管路小于0.5m;所述预充装载气装置内的装载气采用氩气。
9.一种LNG装卸用间歇取样分析装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1):将恒压活塞式储气瓶设置在间歇取样管路上,设定间歇取样参数、压力值和间歇取样分析的流程,其中,间歇取样参数包括样品采集量以及采样时间间隔;
步骤2):LNG取样探头将槽车装卸总管线内的LNG样品取出,LNG样品在气化装置内充分气化,此时若检测到气化器的出口气体超压,温度或流量异常时紧急切断隔离关断阀,若需要检修时可以关闭相应手动球阀;
步骤3):气化后的气体样品在压力控制装置的稳压调节后进入缓冲罐内进行混合,关闭所有电磁阀,通过气体样品对取样管线进行管路吹扫和管路放空;
步骤4):开启预充装载气装置为所有恒压活塞式储气瓶提供背压,调节第一压力调节阀的开度调节恒压活塞式储气瓶的背压压力,使得恒压活塞式储气瓶进口处气体样品的压力达到预设的压力值;
步骤5):开启所有电磁阀,仪表气源为所有样品采集器提供动力开始工作,气体样品进入样品采集填充***通过样品采集器泵入相应恒压活塞式储气瓶中进行自动取样;
步骤6):根据需要开启第三手动球阀或第四手动球阀,通过相应在线分析仪或手动取样钢瓶对气体样品进行在线分析或手动取样。
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