專利名稱：輸油管道在線密度測量裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種輸油管道在線密度測量裝置。涉及質量的檢測和管道系統(tǒng)技術領域。
背景技術：
對于輸油管道在線密度測量，以往工藝方法只是在輸油主管道上引出旁路，并在旁路上設置采樣泵和密度計，再將旁路并入主管道的方式。此種密度測量方式的缺點為1、此方法沒有對密度測量進行溫度和壓力的在線補償，影響了密度計量的精確度；2、由于管道介質清潔度不高，里面含有的雜質和鐵屑經常堵塞采樣泵，造成采樣泵的故障損壞、這樣就無法實現(xiàn)在線密度的時時檢測；3、采用旁路取樣測量密度方式，容易產生管道熱膨脹而超壓，從而損壞旁路測量管道和測量設備；4、無法實現(xiàn)密度計在線檢定；5、由于旁路測量方法與工藝主管道直接連接，容易造成管道的陰極保護電流的流失，且陰極保護電流也容易對密度測量的運行及精確度造成影響；6、沒有儀表系統(tǒng)的監(jiān)視、無法實現(xiàn)在SCADA系統(tǒng)對測量回路的檢測和控制；7、沒有排污系統(tǒng)，無法實現(xiàn)對設備的檢修；8、沒有保溫拌熱，無法實現(xiàn)測量回路的露天設置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是發(fā)明一種使輸油管道在線密度測量更趨于標準化、模塊化、提高在線密度測量時連續(xù)性、精確度和穩(wěn)定性、方便運行維護、檢定和在SCADA系統(tǒng)上實現(xiàn)監(jiān)測和控制的輸油管道在線密度測量裝置。本裝置的構成如圖1所示，由法蘭(1)1、法蘭0)35、磁性過濾器(1)2、磁性過濾器O) 38、采樣泵3、在線密度計4、熱膨脹安全閥5、工藝主管線6、排污管線7、在線檢定口 (1)8、在線檢定口 0)37、智能壓力變送器9、智能差壓變送器10、流量開關11、就地壓力表 12、多個工藝閥門、手動取樣閥14、排氣閥15、儀表接線箱16、恒溫電拌熱及保溫17、多條儀表電纜組成。在被測管道上設置旁路管道，旁路管道上串接一段測試的工藝主管線6 ；有恒溫電拌熱及保溫17的工藝主管線6的出口端接工藝閥門(11)28，最外端接法蘭(1)1，進口端接工藝閥門13，最外端接絕緣法蘭O) 35，工藝主管線6由法蘭(1)1和法蘭0)35串接在被測管道中；從工藝主管線6進口端的工藝閥門13開始工藝主管線6上依次設置過濾器(1)2兩邊各串接工藝閥門( 19和工藝閥門(4)21與過濾器(幻38兩邊各串接工藝閥門(3)20和工藝閥門( 22并聯(lián)并過濾器(1)2和過濾器(幻38前后設置差壓變送器10、 流量開關11、串接工藝閥門(6) 23、旁接手動取樣閥14、旁接在線檢定口(1)8的工藝閥門 (12)29、旁接就地壓力表12、旁接排污管線7的工藝閥門(16)33、采樣泵3、串接工藝閥門 (7) 24、旁接在線檢定口(2)37的工藝閥門(13) 30、旁接排污管線7的熱膨脹安全閥5、工藝閥門(10)27、工藝閥門(8)25與在線密度計4、工藝閥門(9) 26串聯(lián)后再接工藝閥門(10)27 另一端、旁接排氣閥15、旁接排污管線7的工藝閥門(17) 34、智能壓力變送器9 ；儀表接線箱16與SCADA系統(tǒng)連接。
所述工藝閥門⑶25與在線密度計4、工藝閥門(9)26串聯(lián)后再接工藝閥門 (10)27另一端是在串聯(lián)的工藝閥門(8) 25、在線密度計4、工藝閥門(9) 一段的兩工藝閥門(8)25、工藝閥門(9) 外端并接一工藝閥門(10)27；所述采樣泵3有儀表電纜(4)42接儀表接線箱16 ；智能壓力變送器9有儀表電纜(5)43接儀表接線箱16 ；在線密度計4、流量開關11、智能差壓變送器10各有儀表電纜 (3)41、儀表電纜0)40、儀表電纜(1)18接儀表接線箱16 ；所述磁性過濾器(1)2通過工藝閥門(14) 31接排污管線7，磁性過濾器( 38通過工藝閥門(15)32接排污管線7 ；排污管線7有恒溫電拌熱及保溫39，排污管線7的外端接法蘭(3)36；所述在線檢定口(1)8和在線檢定口(2) 37為法蘭口 ；其中法蘭(1)1、法蘭(2) 35采用絕緣法蘭；排污管線7的外端的法蘭(3)36也采用絕
緣法蘭；采樣泵3采用高效磁力耦合離心泵，采樣泵3前的過濾器2和過濾器38冗余設置， 過濾器(1)2和過濾器0)38內的金屬濾網上設置了磁性吸附器，所有工藝管線及設備的壓力等級滿足Class 900要求；并集成在橇裝上；在線密度計4、熱膨脹安全閥5、智能壓力變送器9、智能差壓變送器10、流量開關 11、就地壓力表12、多個工藝閥門、手動取樣閥14、排氣閥15均選用市銷產品。本發(fā)明在采樣泵3前面設置就地壓力表12和手動取樣閥14，采樣泵3出口工藝主管線6上設置熱膨脹安全閥5，密度計4出口工藝主管線6上設置排氣閥15 ；過濾器(1)2、 過濾器(2)38及采樣泵3的進口工藝主管線6及熱膨脹安全閥5同時連接排污管線7 ； SCADA系統(tǒng)通過儀表接線箱16連接的儀表電纜(1)18、儀表電纜O) 40、儀表電纜(5) 43、儀表電纜(3)41、儀表電纜(4)42實現(xiàn)對差壓變送器10、流量開關11、壓力變送器9、在線密度計4的檢測及采樣泵3的啟、?？刂?；密度計3的進出口設置在線檢定口(1)8和在線檢定
口 0)37。采用在線密度測量裝置可實現(xiàn)輸油管道在線密度時時檢測，具有準確度高、運行穩(wěn)定、便于SCADA系統(tǒng)遠程檢測及控制、利于日后的維護檢修等多方面優(yōu)點，并且可以露天橇裝設置，節(jié)省了占地空間及運行操作間。使管道建設更趨于標準化、模塊化、人性化、減少施工工序、方便運行維護、減少設備投資和施工費用。本發(fā)明對于輸油管道采用在線密度測量裝置后可以實現(xiàn)密度的在線測量，并達到提高密度測量的準確度和穩(wěn)定性的要求，保證了密度測量的時時連續(xù)性。該裝置橇裝露天設計，其防護等級為IP65，防爆等級EXdIIBT4，完全滿足露天環(huán)境及現(xiàn)場防暴要求；該裝置與工藝管道之間采用標準絕緣法蘭連接，并且適用于高壓力的工況，同時絕緣法蘭的設置避免了工藝管道陰極保護電流的流失，也確保密度測量的準確度和穩(wěn)定性；樣品處理及輸送的采樣泵采用高效磁力耦合離心泵，無泄漏及軸封維修問題；在裝置的入口處采樣泵前設置了冗余過濾器，確保了采樣泵的連續(xù)運行的穩(wěn)定性和可靠性；在過濾器內的金屬濾網上設置了磁性吸附器，能很好的吸附所輸送介質中的金屬殘渣和顆粒，保證了過濾器和采樣泵的穩(wěn)定運行并延長了其使用壽命；在裝置的進出口分別設置了在線檢定口，可實現(xiàn)裝置的在線密度檢定，提高了密度測量裝置運行的穩(wěn)定性；密度計表的清洗采用外接介質清
4洗方式，成本低廉且又干凈。在裝置內設置了一臺壓力變送器進行在線壓力補償，利用密度計所測量的溫度進行在線溫度補償，提高了在線密度測量的準確性和穩(wěn)定性；在密度測量裝置內配有相關的放空、排污管線和閥門，可對裝置內的管道和設備進行排污、關斷及排放處理，便于日常的維護和檢修；在裝置內設置了高壓熱膨脹安全閥，當裝置內的管道超壓達到安全閥的泄放值時，安全閥動作，對裝置內的管道實施安全保護；裝置內的管道設置了恒溫電拌熱及保溫措施，確保在線密度測量裝置露天設置并在冬季能正常工作，滿足檢定對環(huán)境溫度的要求。在采樣泵3與過濾器之間的工藝管道上設置流量開關11，用于SCADA系統(tǒng)對采樣泵3的運行及故障狀態(tài)的檢測；SCADA系統(tǒng)可通過裝置內的儀表接線箱遠程啟、停控制采樣泵，并進行在線密度的溫度、壓力補償計算，同時可以在SCADA系統(tǒng)上顯示在線密度值和標況密度值；在過濾器前后設置差壓變送器用于SCADA系統(tǒng)遠程檢測過濾器的運行狀態(tài)，判斷過濾器是否堵塞。采用在線密度測量裝置可實現(xiàn)輸油管道在線密度時時檢測，具有準確度高、運行穩(wěn)定、便于SCADA系統(tǒng)遠程檢測及控制、利于日后的維護檢修等多方面優(yōu)點，并且可以露天橇裝設置，節(jié)省了占地空間及運行操作間。使管道建設更趨于標準化、模塊化、人性化、減少施工工序、方便運行維護、減少設備投資和施工費用。本發(fā)明適用于輸油管道在線密度測量方式。對于長輸管線工程、油氣田地面工程、 油庫工程的輸油管道在線密度測量有著巨大的應用空間和良好的經濟效益。


圖1輸油管道在線密度測量裝置構成圖其中1--法蘭(1)2-磁性過濾器(1)
3-采樣泵4-在線密度計
5-熱膨脹安全閥6-工藝主管線
7-排污管線8-在線檢定口(1)
9-智能壓力變送器10-智能差壓變送器
11--流量開關12-就地壓力表
13--工藝閥門(1)14-手動取樣閥
15--排氣閥16-儀表接線箱
17--恒溫電拌熱及保溫18-儀表電纜(1)
19--工藝閥門(2)20-工藝閥門(3)
21--工藝閥門(4)22-工藝閥門(5)
23--工藝閥門(6)24-工藝閥門(7)
25--工藝閥門(8)26-工藝閥門(9)
27--工藝閥門(10)28-工藝閥門(11)
29--工藝閥門(12)30-工藝閥門(13)
31--工藝閥門(14)32-工藝閥門(15)
33--工藝閥門(16)34-工藝閥門(17)
35--法蘭⑵36-法蘭(3)
37-在線檢定口39-恒溫電拌熱及保溫41-儀表電纜(3)43-儀表電纜(5)
38-磁性過濾器(2) 40-儀表電纜O) 42-儀表電纜
具體實施例方式實施例.本例是在蘭州-鄭州-長沙成品油管道工程試驗用的在線密度測量裝置。本輸油管道在線密度測量裝置的構成如圖1所示，由法蘭(1)1、法蘭O) 35、磁性過濾器(1)2、磁性過濾器O) 38、采樣泵3、在線密度計4、熱膨脹安全閥5、工藝主管線6、排污管線7、在線檢定口(1)8、在線檢定口 0)37、智能壓力變送器9、智能差壓變送器10、流量開關11、就地壓力表12、多個工藝閥門、手動取樣閥14、排氣閥15、儀表接線箱16、恒溫電拌熱及保溫17、多條儀表電纜組成。在被測管道上設置旁路管道，旁路管道上串接一段測試的工藝主管線6 ；有恒溫電拌熱及保溫17的工藝主管線6的出口端接工藝閥門(11) 28，最外端接法蘭(1)1，進口端接工藝閥門13，最外端接絕緣法蘭O) 35，工藝主管線6由法蘭(1)1 和法蘭0)35串接在被測管道中；從工藝主管線6進口端的工藝閥門13開始，工藝主管線 6上依次設置過濾器(1)2兩邊各串接工藝閥門( 19和工藝閥門(4)21與過濾器38兩邊各串接工藝閥門20和工藝閥門22并聯(lián)并過濾器(1)2和過濾器(幻38前后設置差壓變送器10、流量開關11、串接工藝閥門(6) 23、旁接手動取樣閥14、旁接在線檢定口(1)8的工藝閥門(12)29、旁接就地壓力表12、旁接排污管線7的工藝閥門(16)33、采樣泵3、串接工藝閥門(7)24、旁接在線檢定口(2)37的工藝閥門(13)30、旁接排污管線7的熱膨脹安全閥 5、工藝閥門(10)27、工藝閥門(8)25與在線密度計4、工藝閥門(9) 26串聯(lián)后再接工藝閥門 (10)27另一端、旁接排氣閥15、旁接排污管線7的工藝閥門(17) 34、智能壓力變送器9 ；儀表接線箱16與SCADA系統(tǒng)連接。所述采樣泵3有儀表電纜(4)42接儀表接線箱16 ；智能壓力變送器9有儀表電纜(5)43接儀表接線箱16 ；在線密度計4、流量開關11、智能差壓變送器10各有儀表電纜 (3)41、儀表電纜0)40、儀表電纜(1)18接儀表接線箱16 ；所述磁性過濾器(1)2通過工藝閥門(14) 31接排污管線7，磁性過濾器( 38通過工藝閥門(15) (15)32接排污管線7 ；排污管線7有恒溫電拌熱及保溫39，排污管線7的外端接法蘭(3)36；所述在線檢定口(1)8和在線檢定口(2) 37為法蘭口 ；其中工藝主管線6為Φ 33mm,排污管線7為Φ 21mm ；采樣泵3采用高效磁力耦合離心泵，選用英國產HMD公司生產的HPGS lxlx5CAl ；過濾器(1)2和過濾器( 38冗余設置，過濾器(1)2和過濾器0)38內的金屬濾網上設置有磁性吸附器；在線密度計4選用EMERSON英國產的7835A-A-A-B-A-K-T-A-A-A型號，壓力等級為 Class 900 ；熱膨脹安全閥5選用美國FLOW SAFE公司生產的F84L 3/4〃 X 1 “ NPT,設定值 IOMPa ；
智能壓力變送器9選用Rosemount美國生產的2088G4S22A1EDM5Q4，/2〃 NPT, Range :0_15MPa，帶 LCD 顯示；智能差壓變送器10選用臺灣Golden Mountain生產的200-DPG-G-S-4. 0-ZZ-1-SS-T-B-3-1. 6KG/CM2-0 ；流量開關11選用臺灣Golden Mountain生產的 BF300-GS-3015-Cl-B-B-T-10F-Ex-0，1" ANSI 900, Micro Switch ；就地壓力表12 選用德國 Armaturenbau 生產的 RchgGlOO-1，0_15MPa_l/2 〃 NPT, IOOmm 表盤 316SSL ；恒溫電拌熱及保溫(1) 17及恒溫電拌熱及保溫(2) 39選用英國HEAT TRACE生產的電伴熱及溫控開關，HTL50FSPR ；多個工藝閥門選用臺灣Golden Mountain生產的1，，ANSI 900RF, CFM8 ；手動取樣閥14選用德國GO公司生產的rai/l/4〃 NPT，316SS ；排氣閥15選用臺灣Modentic生產的1/2〃 NPT，6000PSI閥門。所有工藝管線及設備的壓力等級滿足Class 900要求；并集成在 ^40mm (寬 U5OOmm (深)23OOmm (高)的橇裝上。整個密度測量裝置橇裝生產加工完畢后須要做相關的防腐、防銹處理，所有的工藝管線及設備做恒溫電拌熱及保溫處理。本例經試用，提高了在線密度測量的準確性及穩(wěn)定性，實現(xiàn)了密度測量的時時連續(xù)性，便于遠程SCADA系統(tǒng)的檢測及控制，利于日后的維護、檢修、檢定等多方面優(yōu)點，并且可以實現(xiàn)露天橇裝設置，節(jié)省了占地空間及運行操作間。使管道建設更趨于標準化、模塊化、人性化、減少施工工序、方便運行維護、減少設備投資和施工費用。
權利要求
1.一種輸油管道在線密度測量裝置，其特征是它由法蘭(1)[1]、法蘭( [35]、磁性過濾器(1) [2]、磁性過濾器(2) [38]、采樣泵[3]、在線密度計[4]、熱膨脹安全閥[5]、工藝主管線[6]、排污管線[7]、在線檢定口(1) [8]、在線檢定口 (2) [37]、智能壓力變送器[9]、智能差壓變送器[10]、流量開關[11]、就地壓力表[12]、多個工藝閥門、手動取樣閥[14]、排氣閥[15]、儀表接線箱[16]、恒溫電拌熱及保溫[17]、多條儀表電纜組成；有恒溫電拌熱及保溫[17]的工藝主管線[6]的出口端接工藝閥門(11)[觀]，最外端接法蘭(1) [1]，進口端接工藝閥門[13]，最外端接絕緣法蘭(2) [35]，工藝主管線[6]由法蘭(1) [1]和法蘭(2)[35]串接在被測管道中；從工藝主管線[6]進口端的工藝閥門[13]開始工藝主管線[6]上依次設置過濾器(1) [2]兩邊各串接工藝閥門(2) [19]和工藝閥門(4) [21]與過濾器(2) [38]兩邊各串接工藝閥門(3) [20]和工藝閥門(5) [22]并聯(lián)并過濾器(1) [2]和過濾器 (2) [38]前后設置差壓變送器[10]、流量開關[11]、串接工藝閥門(6) [23]、旁接手動取樣閥[14]、旁接在線檢定口 (1) [8]的工藝閥門(12) 口9]、旁接就地壓力表[12]、旁接排污管線[7]的工藝閥門(16) [33]、采樣泵[3]、串接工藝閥門(7) [24]、旁接在線檢定口 (2) [37] 的工藝閥門(13) [30]、旁接排污管線[7]的熱膨脹安全閥[5]、工藝閥門(10) [27]、工藝閥門⑶]25]與在線密度計[4]、工藝閥門(9) [26]串聯(lián)后再接工藝閥門(10) [27]另一端、旁接排氣閥[15]、旁接排污管線[7]的工藝閥門(17) [34]、智能壓力變送器[9]；儀表接線箱 [16]與SCADA系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的輸油管道在線密度測量裝置，其特征是所述采樣泵[3]有儀表電纜(4) [42]接儀表接線箱[16]；智能壓力變送器[9]有儀表電纜(5) [43]接儀表接線箱[16]；在線密度計[4]、流量開關[11]、智能差壓變送器[10]各有儀表電纜(3) [41]、儀表電纜(2) [40]、儀表電纜(1) [18]接儀表接線箱[16]。
3.根據(jù)權利要求1所述的輸油管道在線密度測量裝置，其特征是所述磁性過濾器(1) [2]通過工藝閥門(14) [31]接排污管線[7]，磁性過濾器(2) [38]通過工藝閥門(15) [32] 接排污管線[7]；排污管線[7]有恒溫電拌熱及保溫[39]，排污管線[7]的外端接法蘭(3)[36]。
4.根據(jù)權利要求1所述的輸油管道在線密度測量裝置，其特征是所述在線檢定口(1) [8]和在線檢定口 (2) [37]為法蘭口。
5.根據(jù)權利要求1所述的輸油管道在線密度測量裝置，其特征是所述法蘭(1)[1]、法蘭(2) [35]采用絕緣法蘭；排污管線[7]外端的法蘭C3) [36]也采用絕緣法蘭。
6.根據(jù)權利要求1所述的輸油管道在線密度測量裝置，其特征是所述采樣泵
7.根據(jù)權利要求1所述的輸油管道在線密度測量裝置，其特征是所述過濾器(1)[2]和過濾器⑵[38]冗余設置，過濾器⑴[2]和過濾器(2) [38]內的金屬濾網上設置有磁性吸附器。
8.根據(jù)權利要求1所述的輸油管道在線密度測量裝置，其特征是工藝主管線[6]及其上安裝的所有設備均集成在橇裝上，并壓力等級滿足Class 900要求。
全文摘要
本發(fā)明是一種輸油管道在線密度測量裝置。有恒溫電拌熱及保溫[17]的工藝主管線[6]由兩外端的法蘭(1)[1]和法蘭(2)[35]串接在被測管道中；從進口端開始工藝主管線[6]上依次設置并聯(lián)的過濾器(1)[2]、過濾器(2)[38]及其前后設置差壓變送器[10]、流量開關[11]、串接工藝閥門(6)[23]、旁接手動取樣閥[14]、旁接在線檢定口(1)[8]、旁接就地壓力表[12]、旁接排污管線[7]、采樣泵[3]、串接工藝閥門(7)[24]、旁接在線檢定口(2)[37]、旁接熱膨脹安全閥[5]、在線密度計[4]、旁接排氣閥[15]、旁接排污管線[7]、智能壓力變送器[9]；儀表接線箱[16]與SCADA系統(tǒng)連接。
文檔編號F17D5/00GK102313137SQ20101022013
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權日2010年7月6日
發(fā)明者盧喆, 姜兆昌, 張文偉, 聶中文, 胡協(xié)蘭, 鄧東花, 黃麗 申請人:中國石油天然氣管道局, 中國石油天然氣管道工程有限公司, 中國石油天然氣集團公司