一种海上平台外输原油饱和蒸气压测定器及在线测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及原油饱和蒸气压测量技术领域，更具体地，涉及一种海上平台外输原油饱和蒸气压测定器及在线测量装置。


背景技术：

2.在原油的储存、运输和销售过程中，饱和蒸气压是一项主要的物理性质分析指标，作为衡量商品原油是否已经过稳定处理的质量评价数据。海上油气生产装置经过工艺处理后的合格原油大多通过管线或提油轮外输。为保证原油品质，在生产过程中需要定期对原油进行取样分析。原油通过管线外输时，尽管在线销售计量流量计安装有在线测量仪表，可以对压力、密度、含水量进行测量，将工况下的原油体积折算为标况体积，但初步处理的原油中有时仍含有一定量的溶解气会影响计量的准确性。因此海上油气生产过程中需定期对原油处理流程中的原油进行取样，以便测量原油的饱和蒸气压，进而对生产操作参数进行调整。现有的原油饱和蒸气压测定器，都无法进行清洗，长期使用容易导致装置内有残留的样本使测量精确度下降，且由于原油的长期附着会导致测量仪器不够灵敏且使用寿命降低。
3.现有专利公开了一种全自动饱和蒸气压测定器，可对原油的饱和蒸气压进行测量，但其也是无法对测量装置进行清洗。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可清洗的海上平台外输原油饱和蒸气压测定器。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
6.提供一种海上平台外输原油饱和蒸气压测定器，包括相互连通的气体室与液体室，在气体室与液体室之间设有气液室连接头，在气体室设有第一接口、压力传感接头、清洗阀门；在液体室内设有第二接口、气体阀门。
7.本实用新型的液体室用于临时存储从原油系统中取样的原油，气体室用于储存经过一定温度的恒温水浴后变成气态的原油，即油气；打开气液室连接头使液体室与气体室连通，油气从液体室进入到气体室，然后经过压力传感接头进入到蒸气压的测量；清洗阀门用于把控清洁能源是否可流入气体室，而第一接口与第二接口均可以用于对液体清洁能源的排污，而气体阀门可用于对气体清洁能源的排污；在第一接口关闭时，清洁能源先经过对气体室的清洗，然后进入到液体室中，最终油气从液体室的气体阀门中排出。因此，本实用新型的蒸气压测定器可通过外接清洗机构进行清洗。第二接口还可用于原油的取样。
8.优选地，所述第一接口设于所述气体室底部、所述清洗阀门设于气体室顶部，所述压力传感接头设于气体室侧部；所述第二接口设于所述液体室底部，所述气体阀门设于液体室顶部。
9.本实用新型还提供一种海上平台外输原油饱和蒸气压在线测量装置，包括上所述
的蒸气压测定器、用于测量原油饱和蒸气压的测量机构、用于驱动蒸气压测定器进行震荡的驱动装置、用于控制自动取样及测量的plc控制系统，所述测量机构包括压力测试仪，在测量机构内设恒温水浴，所述蒸气压测定器内置于测量机构的恒温水浴中，驱动装置位于测量机构外且与蒸气压测定器连接，所述压力传感接头与所述压力测试仪连通，所述plc控制系统分别与蒸气压测定器、驱动装置、测量机构通信连接。
10.优选地，所述测量机构还包括恒温套、恒温水浴控制装置，所述蒸气压测定器内置于所述恒温套内，所述驱动装置穿过恒温套设置，且与蒸气压测定器连接，恒温水浴控制装置内设于恒温套内，恒温水浴控制装置与所述plc控制系统通信连接。
11.优选地，所述恒温水浴控制装置包括制冷盘管、加热盘管、温度传感器、液位传感器，所述制冷盘管、所述加热盘管、所述温度传感器、所述液位传感器均设于恒温套内且均与plc控制系统通信连接。
12.优选地，还包括用于对蒸气压测定器进行清洗的清洗机构，所述清洗机构包括清洁能源、清洗管路、排污管路，所述清洗管路与所述清洗阀门连通，在所述排污管路中设有排污阀门，排污管路与蒸气压测定器连通，当清洗阀门及排污阀门均打开时，清洁能源可从清洗管路经清洗阀门流入蒸气压测定器后从排污管路排出。
13.优选地，所述清洁能源包括来自热水系统的热水，所述清洗管路包括热水管路，在热水管路中设有热水阀门，热水管路与清洗阀门连通；所述排污管路包括液体排污管路，在液体排污管路中设有液体阀门，所述液体阀门分别与第一接口及第二接口连通；当热水阀门及液体阀门均打开时，热水可从热水系统经过热水管路输送至气体室及液体室后经过液体排污管路排出。
14.优选地，所述清洁能源还包括来自氮气系统的氮气，所述清洗管路还包括氮气管路，在氮气管路中设有氮气阀门，氮气管路与清洗阀门连通；所述排污管路还包括气体排污管路，，气体排污管路与气体阀门连通；当氮气阀门、清洗阀门、气体阀门均打开时，氮气可从氮气系统经过氮气管路输送至气体室及液体室后经过气体排污管路排出。
15.优选地，还包括输送原油的原油输送管路，在所述原油输送管路中设有原油阀门，原油输送管路与所述第二接口连通。
16.优选地，在所述气体阀门后设有第一流量传感器，在液体阀门后设有第二流量传感器，在所述原油阀门前端还设有第三流量传感器。
17.优选地，所述plc控制系统包括上位机、电源模块、模拟量输入模块、数字量输出模块和数字量输入模块，所述模拟量输入模块、所述数字量输出模块、所述数字量输入模块均与所述上位机通信连接，所述电源模块分别与上位机、模拟量输入模块、数字量输出模块、数字量输入模块电连接，所述上位机分别与所述蒸气压测定器及所述测量机构通信连接。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.(1)利用清洗机构对蒸气压测定器进行清洗，使每次测量前蒸气压测定器内均无原油或油气残留，消除干扰，提升测量的准确性；
20.(2)通过第一流量传感器对清洁时的氮气进行流量监控，确保清洁完毕后所有的氮气均得以排空；通过第二流量传感器对清洁时的热水进行流量监控，确保清洁完毕后所有的污液均得以排空，进一步提升测量的准确性；
21.(3)利用第三流量传感器对取样时的原油的流量进行监控，以便于与后续的饱和
蒸气压进行比对计算，进一步提升测量的精度。
附图说明
22.图1为本实用新型一种海上平台外输原油饱和蒸气压测定器的结构示意图；
23.图2为本实用新型一种海上平台外输原油饱和蒸气压在线测量装置的结构示意图；
24.图3为本实用新型测量机构的结构示意图。
25.图示标记说明如下：
26.1、蒸气压测定器；11、气体室；111、第一接口；112、压力传感接头；12、液体室；121、第二接口；13、气液室连接头；2、测量机构；21、压力测试仪；22、恒温套；23、恒温水浴控制装置；231、制冷盘管；232、加热盘管；233、温度传感器；234、液位传感器；3、清洗机构；31、清洁能源；311、热水系统；312、氮气系统；32、清洗管路；321、热水管路；322、氮气管路；331、液体排污管路；332、气体排污管路；41、清洗阀门；42、热水阀门；43、液体阀门；44、氮气阀门；45、气体阀门；46、原油阀门；51、第一流量传感器；52、第二流量传感器；53、第三流量传感器；6、原油输送管路；7、plc控制系统；8、驱动装置。
具体实施方式
27.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
28.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
29.实施例1
30.如图1所示，以下为本实用新型一种海上平台外输原油饱和蒸气压测定器的实施例，包括相互连通的气体室11与液体室12，在气体室11与液体室12之间设有气液室连接头13，在气体室11设有第一接口111、压力传感接头112、清洗阀门41；在液体室12内设有第二接口121、气体阀门45。
31.作为本实用新型的一个实施方式，第一接口111设于气体室11底部、清洗阀门41设于气体室11顶部，压力传感接头112设于气体室11侧部；第二接口121设于液体室12底部，气体阀门45设于液体室12顶部。
32.设置在气体室11顶部的清洗阀门41可使清洁能源31流经的范围最广，在清洗过程中，第一接口111与第二接口121均可用于排出污液。
33.实施例2
34.如图2至图3所示为本实用新型一种海上平台外输原油饱和蒸气压在线测量装置
的第一实施例，包括如上述的用于从原油系统中取样的蒸气压测定器1、用于测量原油饱和蒸气压的测量机构2、用于驱动蒸气压测定器1进行震荡的驱动装置8、用于控制自动取样及测量的plc控制系统7，测量机构2包括压力测试仪21，在测量机构2内设恒温水浴，蒸气压测定器1内置于测量机构2的恒温水浴中，驱动装置8位于测量机构2外且与蒸气压测定器1连接，蒸气压测定器1与压力测试仪21连通，plc控制系统7分别与蒸气压测定器1、驱动装置8、测量机构2通信连接。
35.本实用新型的蒸气压测定器1用于从原油系统中取样，测量机构2中设置恒温水浴，通过将蒸气压测定器1放置在恒温水浴中，然后测量在该温度下与原油处于平衡状态时的蒸气压力，即得到该温度下的原油的饱和蒸气压；plc控制系统7可实现整个取样及测量过程的自动化，避免取样时的闪蒸损失，减少人工操作带来的实验误差，减轻化验员的压力，恒温水浴用于给原油饱和蒸气压的测量提供合适的温度环境；驱动装置8用于驱动蒸气压测定器1运动，使蒸气压测定器1在恒温套22中进行震荡，满足测量时的要求。
36.作为本实用新型的一个实施方式，测量机构2还包括恒温套22、恒温水浴控制装置23，蒸气压测定器1内置于恒温套22内，驱动装置8穿过恒温套22设置，且与蒸气压测定器1连接，恒温水浴控制装置23内设于恒温套22内，驱动装置8、恒温水浴控制装置23均与plc控制系统7通信连接。
37.恒温套22用于保温，减少散热，使恒温套22内的水可保持原有的温度，节约能源，稳定性更高。恒温水浴控制装置23用于将水浴保持在恒温状态，便于对原油饱和蒸气压的测量。plc控制系统7可以操控驱动装置8与恒温水浴控制装置23，以满足测量的需求。
38.作为本实用新型的一个实施方式，恒温水浴控制装置23包括制冷盘管231、加热盘管232、温度传感器233、液位传感器234，制冷盘管231、加热盘管232、温度传感器233、液位传感器234均设于恒温套22内且均与plc控制系统7通信连接。
39.制冷盘管231用于降低水浴的温度，加热盘管232用于提升水浴的温度，温度传感器233用于监测水浴的温度，液位传感器234用于监测水浴的液位，根据温度传感器233监测的水浴温度与目标值进行比对，若实时水浴温度过高，则利用制冷盘管231对水浴降温，若水浴温度过低，则利用加热盘管232对水浴升温，使水浴保持恒温。
40.作为本实用新型的一个实施方式，还包括用于对蒸气压测定器1进行清洗的清洗机构3，清洗机构3包括清洁能源31、清洗管路32、排污管路，清洗管路32与清洗阀门41连通，在排污管路中设有排污阀门，排污管路与蒸气压测定器1连通，当清洗阀门41及排污阀门均打开时，清洁能源31可从清洗管路32经清洗阀门41流入蒸气压测定器1后从排污管路排出。
41.清洗机构3用于在测量后对蒸气压测定器1进行清洗，使每一次测量后的蒸气压测定器1均能得到清洁，同时确保了每一次测量前的蒸气压测定器1是干净的、无上一次采样的原油残留的，本实用新型一方面可提高测量的准确性，另一方面也可以延长测量设备的使用寿命。清洁能源31包括但不限于水、其他无污染的清洁溶液、无污染的且不与原油发生反应的气体等；清洗管路32用于输送清洁能源31，使清洁能源31可进入到蒸气压测定器1中；排污管路用于输送蒸气压测定器1清洗后的污液；清洗阀门41作为控制清洁能源31是否流入清洗管路32的开关，而排污阀门作为排污的开关。清洗阀门41与排污阀门协同作用，共同完成清洁工作。
42.作为本实用新型的一个实施方式，清洁能源31包括来自热水系统311的热水，清洗
管路32包括热水管路321，在热水管路321中设有热水阀门42，热水管路321与清洗阀门41连通；排污管路包括液体排污管路331，在液体排污管路331中设有液体阀门43，液体阀门43分别与第一接口111及第二接口121连通；当热水阀门42及液体阀门43均打开时，热水可从热水系统311经过热水管路321输送至气体室11及液体室12后经过液体排污管路331排出。
43.热水管路321用于将热水系统311中的热水输送至蒸气压测定器1进行清洗，热水是较易获取的且无污染的、成本低廉的清洁能源31，可满足一般的清洁需求。
44.作为本实用新型的一个实施方式，还包括输送原油的原油输送管路6，在原油输送管路6中设有原油阀门46，原油输送管路6与第二接口121连通。
45.第二接口121还用于原油的取样，在取样过程中，来自原油系统的原油从原油管路中经过第二接口121进入到液体室12。
46.作为本实用新型的一个实施方式，在原油阀门46前端还设有第三流量传感器53。
47.通过第三流量传感器53可监测取样的原油的多少，与最终测量的原油饱和蒸气压进行数值的比对，可提升测量的精确度。
48.实施例3
49.以下为本实用新型一种海上平台外输原油饱和蒸气压在线测量装置的第二实施例，本实施例与实施例2类似，所不同之处在于，清洁能源31还包括来自氮气系统312的氮气，清洗管路32还包括氮气管路322，在氮气管路322中设有氮气阀门44，氮气管路322与清洗阀门41连通；排污管路还包括气体排污管路332，气体排污管路332与气体阀门45连通；当氮气阀门44、清洗阀门41、气体阀门45均打开时，氮气可从氮气系统312经过氮气管路322输送至气体室11及液体室12后经过气体排污管路332排出。
50.氮气是不可燃的，且其在大气中占比大，取材简便，而且氮气也属于清洁能源31，不会对环境造成污染，因此，在利用热水对蒸气压测定器1进行清洗后，再通过氮气进行二次清洗及烘干，可以确保蒸气压测定器1内无其他杂质，同时可以给蒸气压测定器1提供一个清洁干燥的环境，对其形成保护。在本领域技术人员的认知范围内，也可以采取其他的惰性气体对蒸气压测定器1进行清洁与干燥。
51.作为本实用新型的一个实施方式，在气体阀门45后设有第一流量传感器51。
52.通过第一流量传感器51可以对氮气的排放量进行监测，确保最终的氮气均从蒸气压测定器1中排空，不对原油饱和蒸气压的测量造成干扰。
53.实施例4
54.本实用新型一种海上平台外输原油饱和蒸气压在线测量装置的第三实施例，本实施例与实施例2类似，所不同之处在于，plc控制系统7包括上位机、电源模块、模拟量输入模块、数字量输出模块和数字量输入模块，模拟量输入模块、数字量输出模块、数字量输入模块均与上位机通信连接，电源模块分别与上位机、模拟量输入模块、数字量输出模块、数字量输入模块电连接，上位机分别与蒸气压测定器1及测量机构2通信连接。
55.上位机用于发出控制指令，而模拟量输入模块可将各模拟量进行输入，数字量输入模块将数字量进行输入，最终利用上位机进行分析计算，还可通过数字量输出模块进行数字量的输出，电源给各个模块提供电能，使各模块得以运转。
56.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明
的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。