一种LNG装卸用连续取样分析装置及使用方法与流程

文档序号:12548860阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种LNG装卸用连续取样分析装置,其特征在于,该取样分析装置包括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、流量控制装置、样品储气装置、样品钢瓶填充系统和控制系统;

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连接所述BOG返回装置;所述气化装置出口还通过所述取样总管路分别连接所述在线分析装置和流量控制装置,所述流量控制装置还连接所述样品储气装置进口,所述样品储气装置出口连接所述样品钢瓶填充系统,所述样品钢瓶填充系统还连接所述BOG总管;

所述隔离关断阀、温度检测元件、取样总管路、流量控制装置、样品储气装置和样品钢瓶填充系统分别电连接所述控制系统。

2.如权利要求1所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置,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、气化器出口温度检测元件、气化器内部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,所述气化器出口设置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,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,所述气化器出口通过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。

3.如权利要求2所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置,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、压力控制装置和一级缓冲罐,其中,所述压力控制装置包括压力调节阀、压力变送器和压力控制器,所述压力调节阀、压力变送器和压力控制器形成一回路,所述压力变送器用于检测进入所述样品储气装置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系统,所述压力控制器用于根据所述控制系统的控制调节所述压力调节阀的开度;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一级缓冲罐进口。

4.如权利要求3所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置,其特征在于,所述BOG返回装置包括第一手动球阀和第一止回阀;所述总管路流量计通过所述第一手动球阀和第一止回阀连接所述BOG总管。

5.如权利要求3所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置,其特征在于,所述在线分析装置包括支路流量计、在线分析仪和第二手动球阀;所述一级缓冲罐出口分别连接所述支路流量计和在线分析仪,所述支路流量计和在线分析仪之间的管路上设置有所述第二手动球阀。

6.如权利要求1所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置,其特征在于,所述流量控制装置包括流量调节阀、流量检测元件和流量控制器,所述流量调节阀、流量检测元件和流量控制器形成一回路;所述流量检测元件用于检测进入所述样品储气装置前气体样品的流量并将检测到的流量数据发送到所述流量控制器和控制系统,所述流量控制器用于根据所述控制系统的控制调节所述流量调节阀的开度。

7.如权利要求3所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置,其特征在于,所述样品储气装置包括样品储气罐、压缩机和抽真空装置;所述流量控制装置通过第一气动球阀连接所述样品储气罐进气口,所述样品储气罐出气口通过所述压缩机连接第二气动球阀,所述样品储气罐还连接所述抽真空装置,所述流量控制装置还通过第三气动球阀连接所述样品钢瓶填充系统。

8.如权利要求7所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置,其特征在于,所述样品钢瓶填充系统包括压力检测元件、第四气动球阀、取样管路和取样钢瓶,其中,所述取样管路包括取样进管和取样出管,所述取样进管上设置有第五气动球阀,所述取样出管上设置有第六气动球阀;

所述第二气动球阀和第三气动球阀的出口连接所述进样主管路的进口,且所述进样主管路的进口处设置有用于检测取样钢瓶内气体样品压力的所述压力检测元件,所述进样主管路并联连接四个所述取样进管进口,所述进样主管路的出口连接所述第四气动球阀;四个所述取样出管出口并联连接所述出样主管路的进口,且所述出样主管路上设置有所述压力检测元件,所述出样主管路的出口连接所述第四气动球阀,两所述取样钢瓶可拆卸的设置在任意所述取样管路的取样进管出口和取样出管进口处,所述进样主管路和出样主管路汇合后通过第二止回阀连接所述BOG总管。

9.如权利要求8所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置,其特征在于,所述控制系统采用PLC控制器,所述控制系统内设置有压力控制模块、流量控制模块、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压力调节阀的开度调节进入所述样品储气装置气体样品的压力,实现气体样品的稳压调节;

所述流量控制模块用于根据检测到的流量数据通过所述流量控制器控制所述流量调节阀的开度调节进入所述样品储气装置气体样品的流量,实现气体样品的稳流调节;

所述时序设定模块用于设定整个取样分析过程所有流程的时序,并将设定的流程发送到所述阀门控制模块;

所述阀门控制模块用于控制所述第一~第六气动球阀的开或闭,进而控制各流程的开始或结束;

所述故障检测模块用于预先设置正常气化时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。

10.一种基于如权利要求1~9任一项所述的一种LNG装卸用连续取样分析装置的使用方法,其特征在于,包括以下内容:

将两取样钢瓶设置在任意两取样管路上,通过时序设定模块对整个取样分析过程的流程进行设定;

手动开启第一手动球阀和第二手动球阀,通过LNG钢制取样探头将装卸总管线内的LNG样品取出,LNG样品在气化装置内充分气化,此时若故障检测模块检测到气化器的出口气体超压、温度或流量异常时发送异常信号到联锁保护模块,通过联锁保护模块紧急切断隔离关断阀,若需要检修时相应关闭手动球阀和第二手动球阀;

气化后的气体样品在压力控制模块通过压力控制装置的稳压调节后进入一级缓冲罐内进行初步混合,通过阀门控制模块控制第一气动球阀、第二气动球阀、第五气动球阀和第六气动球阀关闭、第三气动球阀和取样钢瓶上方的第四气动球阀开启,通过气体样品对样品钢瓶填充系统进行管路吹扫;

通过阀门控制模块控制第三气动球阀和取样钢瓶上方的第四气动球阀关闭、第六气动球阀和取样钢瓶下方的第四气动球阀开启,通过气体样品对样品钢瓶填充系统管路放空;

通过阀门控制模块控制第六气动球阀和取样钢瓶下方的第四气动球阀关闭、第一气动球阀开启,气体样品在流量控制模块通过流量控制装置的稳流调节后进入样品储气罐内,样品储气罐进样结束后,通过阀门控制模块控制第一气动球阀关闭,静置后使样品储气罐内的气体样品充分混合,完成样品储气罐进样;

通过阀门控制模块控制第二气动球阀、取样钢瓶上方的第四气动球阀和第五气动球阀开启,充分混合后的气体样品经压缩机输送到取样钢瓶中,当两取样钢瓶装满后进行拆卸并可以置换成空的取样钢瓶,完成取样钢瓶进样,拆卸后的取样钢瓶用于LNG样品的离线分析;气化后的气体样品进入在线分析仪中进行LNG样品的在线分析。

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