一种便携式LNG取样器

技术领域

本发明涉及液化天然气检测领域，更具体地说，涉及一种便携式LNG取样器。

背景技术

LNG是液化天然气的英文简称，LNG是一种复杂的小分子量轻类混合物，氮、二氧化碳是它的一种主要惰性杂质。通常，甲烷是其主要成分，次微量成分的浓度随气源、液化预处理、液化工艺和贮存条件的变化而变化。LNG介质为-162℃左右，属于超低温范畴。连续输送的一定量的LNG所提供的总热量由液体体积、液体密度和输送的液化天然气的高位发热量确定。为了计算LNG的密度和发热量，需要LNG的组成数据，因此，正确的取样是准确分析的前提。

在装卸和验货过程中需要对LNG进行取样检测，对密闭取样器材质、耐温性能要求极高。取样需要保证取样的LNG完全气化以及防止气化后的LNG产生二次凝析才能得到准确的检测数据。在LNG取样过程中要防止因调压阀故障导致的压力过高。在装卸和验货过程中，买方需要一种便携式的LNG取样器以便携带至各个场合进行取样。

发明内容

为满足上述需求，本发明提供一种便携式LNG取样器，技术方案如下：

一种便携式LNG取样器，包括箱体1，其特征在于：

所述一种便携式LNG取样器还包括设置于箱体1内的保冷管路2，依次设置于保冷管路2上的进液口4、深冷截止阀5、密度测量装置6、一号单向阀7、一号针型阀9，以三通8连接于一号单向阀7和一号针型阀9之间管路上的电加热调压阀10；

所述一种便携式LNG取样器还包括设置于箱体1内、与电加热调压阀10出口连接的保热管路3，依次设置于保热管路3上的温度表11、压力表12、缓冲罐13、二号单向阀14、二号针型阀15；

所述一种便携式LNG取样器还包括一端与二号单向阀14和二号针型阀15之间的管路连接、末端形成有位于箱体1外部的排放口18、中部设置有安全阀17的排放管路16；

所述保冷管路2末端与安全阀17和排放口18之间的排放管路16连接。

由此，可通过保冷管路对LNG进行保冷并检测数值，决定是否进入气化取样过程，通过保热管路对气化后的LNG进行保温，防止出现凝析，保证取样精确。设置有安全阀以保证系统安全。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述保冷管路2以外套真空管进行保冷。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述保热管路3以伴热进行保热，伴热温度为30～40摄氏度。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述电加热调压阀10的加热温度为50～100摄氏度。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述安全阀的泄压压力为15bar。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述一种便携式LNG取样器还包括以软管21和快速接头22与二号针型阀15连接、可拆卸的取样瓶23和可容纳、贴合取样瓶23的保温箱24。

由此，可将外界温度对取样影响降低到最小。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述一种便携式LNG取样器还包括中央控制模块19，所述中央控制模块19可读取密度测量装置的读数，可控制电加热调压阀10的加热温度、保热管路3的伴热温度。

由此，可系统参数进行监测和控制。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述一种便携式LNG取样器还包括设置于中央控制模块19外部的防爆箱20。

由此，可隔离中央控制模块中的电子元件与工作环境，保证安全。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述排放口18连接至收气袋或现场回收管路。

由此，可收集回收排放的气体，避免污染。

根据本发明所述的一种便携式LNG取样器，其特征在于：所述中央控制模块19的控制方法如下。

当密度测量装置的密度读数不符合0.42～0.46g/cm3，即当密度测量装置检测到的密度读数不符合LNG真实状态时，关闭电加热调压阀，通过排放口进行持续排放，当密度测量装置的密度读数符合0.42～0.46g/cm3时，打开电加热调压阀进行气化。

由此，可使准备气化的LNG符合密度标准，避免外部因素干扰。

当环境温度低于25摄氏度时，自动开启保热管路的伴热，当环境温度高于25摄氏度时，自动停止关闭伴热，使用PID算法进行温度控制。

由此，可是伴热温度稳定。

根据本发明，可对LNG进行快速取样，确保进入其中的LNG样品全部气化，排除外界温度干扰，体积小巧、便于携带，安全系数高。

附图说明

图1为一种便携式LNG取样器的线路示意图。

图2为一种便携式LNG取样器的平面结构示意图。

图3为一种便携式LNG取样器的立体结构示意图

其中1为箱体，2为保冷管路，3为保热管路，4为进液口，5为深冷截止阀，6为密度检测装置，7为一号单向阀，8为三通，9为一号针型阀，10为电加热调压阀，11为温度表，12为压力表，13为缓冲罐，14为二号单向阀，15为二号针型阀，16为排放管路，17为安全阀，18为排放口，19为中央控制模块，20为防爆箱，21为软管，22为快速接口，23为取样瓶，24为保温箱。

具体实施方式

实施例1

一种便携式LNG取样器，设置有箱体1，箱体1内的保冷管路2上依次设置有进液口4、深冷截止阀5、密度测量装置6、一号单向阀7、三通8，一号针型阀9，三通8一端连接有电加热调压阀10。电加热调压阀10出口依次以保热管路3连接有温度表11、压力表12、缓冲罐13、二号单向阀14、二号针型阀15。

二号单向阀14和二号针型阀15之间的管路连接出排放管路，排放管路16中部设置有安全阀17，末端形成有位于箱体1外部的排放口18。安全阀17和排放口18之间的管路与保冷管路2上的一号针型阀9连接。

保冷管路2以外套真空管进行保冷。

保热管路3以伴热进行保热，伴热温度为30～40摄氏度。

电加热调压阀10的温度为50～100摄氏度。

安全阀17的泄压压力为15bar。

箱体1外设置有取样瓶23，取样瓶23以软管21和快速接头22与二号针型阀15连接，取样瓶23设置于保温箱24内，取样瓶23的外壳形状与保温箱24的内壁贴合。

箱体1内设置有防爆箱20，防爆箱内设置有中央控制模块19，中央控制模块19可读取密度测量装置6、温度表11、压力表12的读数，可控制电加热调压阀10的加热温度、保热管路3的伴热温度。

排放口18连接至收气袋或现场回收管路。

中央控制模块19的控制方法如下。

当密度测量装置10的密度读数不符合0.42～0.46g/cm3，即当密度测量装置检测到的密度读数不符合LNG真实状态时，关闭电加热调压阀，通过排放口进行持续排放，当密度测量装置的密度读数符合0.42～0.46g/cm3时，打开电加热调压阀10进行气化。

当环境温度低于25摄氏度时，自动开启保热管路的伴热，当环境温度高于25摄氏度时，自动停止关闭伴热，使用PID算法进行温度控制。

一种便携式LNG取样器的适用范围：

可适于低温液化液体，如LNG、液氮、液氩等介质的取样。

使用温度-196～65℃。

使用压力1.1～20bar。

一种便携式LNG取样器的主要元器件技术规格要求

一种便携式LNG取样器的取样过程：

打开系统开关，电加热气化器预热(约1min)。

通过箱体侧面金属软管上快速接头与取样瓶进行插合。同时打开取样瓶起始端阀门(全开)，末端阀门(半开)。

通过加液枪插入取样器内进液口完成连接。

完成前三项操作后，缓慢打开入口深冷截止阀，接入样品LNG，通过密度测量装置经过止逆阀到达电加热气化器。密度测量装置实时显示LNG的密度、温度、流量等。过程中进液口至电加热调压阀段管道通过套管式真空绝热保冷技术，保障LNG到电加热调压阀前不会提前发生气化现象。

系统置换：由于系统中含有一定的残余气体，需要进行置换操作，导通系统管路到取样瓶段，介质进入流通状态为置换过程。LNG开始在前端管路流动时会吸收管路中的热量发生部分气化，通过观察温度表、密度测量装置显示器，调节深冷截止阀以控制介质的稳定输出。

取样：置换一定时间后系统处于稳定状态，此时可进行取样操作。首先缓慢关闭取样瓶末端针阀。待其完全关闭后，关闭入口深冷截止阀，随后关闭取样钢瓶起始端阀门，拔除钢瓶连接快速接头，关闭系统电源，取样完成。

排气：此时系统内仍残余一定量天然气，应继续排气直至系统压力为常压为止。排气过程中观察压力表的数值显示，当压力值泄为零，关闭系统进出口，拔除LNG加液枪与注液口的连接，至此排气泄压完成。