采樣探頭是原油自動采樣器獲取樣品的首要部件,其設(shè)計和制造技術(shù)至關(guān)重要。理想的采樣探頭應(yīng)能確保采集的樣品具有代表性,即所采樣品的成分、性質(zhì)與管道內(nèi)或儲存容器中的原油整體情況相符。例如,一些先進(jìn)的采樣探頭采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計,可使液體進(jìn)入取樣探頭的線速度等于主管線內(nèi)液體流經(jīng)取樣探頭的線速度,這符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,能有效避免因流速差異導(dǎo)致樣品偏差。同時,采樣探頭的材質(zhì)需具備良好的耐腐蝕性,以應(yīng)對原油中可能含有的各種腐蝕性物質(zhì),保證長期穩(wěn)定工作。在高含水(20 - 90%)油水混合液的采樣場景中,普通采樣探頭即便上游加裝靜態(tài)混合器等攪拌裝置,也難以取到有代表性的試樣,而專門設(shè)計的針對高含水原油的采樣探頭則能通過特殊結(jié)構(gòu)和技術(shù)手段解決這一難題。
流量監(jiān)測與控制技術(shù)?
流量監(jiān)測與控制模塊是原油自動采樣器的關(guān)鍵組成部分。它能夠?qū)崟r監(jiān)測原油的流量,并根據(jù)流量情況精準(zhǔn)控制采樣頻次。通過接入帶流量計的原油自動采樣裝置,流量監(jiān)測系統(tǒng)可獲取原油流量的實時數(shù)據(jù)。當(dāng)流量發(fā)生變化時,自動采樣器能依據(jù)預(yù)設(shè)的算法,相應(yīng)調(diào)整采樣的時間間隔或采樣量。例如,在原油流量較大時,適當(dāng)增加采樣頻次,以保證在單位時間內(nèi)采集到足夠多且具代表性的樣品;在流量較小時,合理減少采樣頻次,避免過度采樣造成資源浪費(fèi)。這種智能化的流量監(jiān)測與控制,滿足了全油品種類的采樣需求,有效提高了采樣的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。?
樣品傳輸與保存技術(shù)?
樣品從采樣探頭獲取后,需通過可靠的傳輸系統(tǒng)輸送至樣品接收器,并且在傳輸和保存過程中要確保樣品的性質(zhì)不發(fā)生改變。在傳輸方面,一些自動采樣器采用密閉的管道系統(tǒng),減少樣品與外界空氣的接觸,防止氧化、揮發(fā)等因素影響樣品質(zhì)量。同時,為了避免高粘度原油在傳輸過程中堵塞管道,部分設(shè)備會對傳輸管道進(jìn)行伴熱輔助,通過控制伴熱溫度,確保油品始終保持良好的流動性,順利傳輸至樣品接收器。在樣品保存環(huán)節(jié),樣品接收器通常設(shè)計為密閉可變?nèi)莘e的結(jié)構(gòu),使其與管道中的壓力相同、溫度近似,最大程度維持采集原油的原始狀態(tài),保證樣品的代表性,以便后續(xù)準(zhǔn)確分析原油的組成、質(zhì)量、水含量及其他雜質(zhì)含量。?
自動化與智能化控制技術(shù)?
自動化與智能化控制技術(shù)是現(xiàn)代原油自動采樣器的重要標(biāo)志。先進(jìn)的自動采樣器配備微電腦控制系統(tǒng),可實現(xiàn)多種控制方式。比如,與流量信號計配合,按流量比例取樣;與定時器配合,按時間比例取樣;還能與上位計算機(jī)或其他控制系統(tǒng)連接,實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和復(fù)雜的自動化控制。此外,系統(tǒng)具備強(qiáng)大的故障診斷和報警功能,當(dāng)出現(xiàn)流量計信號消失、樣品接收罐已滿和溢出等異常情況時,能及時發(fā)出警報并采取相應(yīng)措施,保障采樣工作的正常進(jìn)行。在湛江港的原油碼頭泊位上,原油自動采樣系統(tǒng)的算法預(yù)警模塊就能對異常情況做出 “秒級響應(yīng)”,確保原油全過程監(jiān)管規(guī)范、安全、高效。?
混合與均化技術(shù)?
由于原油成分復(fù)雜,可能存在密度、組成不均勻的情況,為了使采集的樣品更具代表性,混合與均化技術(shù)不可或缺。一些原油自動采樣器配置了動力混合器,通過防爆離心泵將主管線中的部分液流吸入旁路線管,加壓后再噴射回主管線,使液流流速增加到一定程度,促使原油在管道內(nèi)混合均勻,從而在采樣頭提取的試樣具有良好的代表性。還有部分設(shè)備采用射流混合裝置等技術(shù)手段,在采樣過程中對樣品進(jìn)行混合均化,進(jìn)一步提高樣品的質(zhì)量和代表性。?