一种天然气管道取样装置及方法与流程

1.本发明涉及天然气管道取样技术领域，具体是一种天然气管道取样装置及方法。


背景技术：

2.天然气是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。天然气也同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中，有些和原油储藏在同一层位，有些单独存在。
3.在为特殊单位输送天然气时，需要对天然气进行取样，例如炼钢厂等，但是天然气管道内的天然气具有一定的压力，若不进行减压，就直接取样，很容易导致天然气喷射泄漏，影响取样的安全，不便于使用者使用。
4.针对上述问题，现在设计一种改进的天然气管道取样装置及方法。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种天然气管道取样装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种天然气管道取样装置，包括天然气管道、取样针管、预取样机构和缓冲减压机构，所述天然气管道的上端竖直安装有安装筒，所述天然气管道和安装筒相互连通，所述安装筒的内壁上水平安装有安装板，所述安装板上开设有若干个穿孔，所述安装板上方的安装筒侧壁上安装有固定框，所述固定框与安装筒相互连通，所述固定框的内部安装有用于对固定框进行封堵的橡胶塞，在取样时，所述取样针管的针头穿过橡胶塞进入到安装筒的内部进行天然气取样。
8.所述预取样机构设置在安装板的上方，用于将天然气管道内部的天然气抽取到安装板上方的安装筒内部。
9.所述缓冲减压机构设置在安装板的上方，用于对安装板上方已抽取的天然气进行缓冲减压，降低天然气的压力，提高取样操作的安全性和效率。
10.作为本发明进一步的方案：所述预取样机构包括第一密封块，所述第一密封块滑动连接在安装板上方的安装筒内壁上，所述第一密封块上端中心位置转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的上端竖直穿过安装筒顶部中心位置安装有用于带动螺纹杆转动的转动盘，所述螺纹杆与安装筒顶部中心位置通过螺纹连接，所述安装筒的上端开设有通气孔，所述通气孔上设置有用于对第一密封块上方的安装筒内部的空气进行存储的暂存组件，所述第一密封块的下端设置有用于在抽取天然气后对穿孔进行封堵的封堵组件。
11.作为本发明再进一步的方案：所述封堵组件包括与穿孔一一对应的固定筒，所述固定筒竖直安装在第一密封块的下端，所述固定筒的内壁上滑动连接有第三滑块，所述第三滑块的上端安装有用于带动第三滑块向上移动的拉簧，所述拉簧的上端安装在固定筒的顶部，所述第三滑块的下端安装有第一滑杆，所述第一滑杆的下端穿过固定筒的底部安装
有用于对穿孔进行封堵的第二密封块，所述穿孔的直径大于固定筒的直径，所述穿孔的直径小于第二密封块的直径。
12.作为本发明再进一步的方案：所述暂存组件包括若干个存储筒，所述存储筒竖直安装在通气孔上，所述存储筒与安装筒相互连通，所述存储筒的内壁上滑动连接有第二滑块，所述第二滑块的上端安装有用于推动第二滑块向下移动的第二弹簧，所述第二弹簧的上端安装在存储筒的顶部。
13.所述暂存组件的作用是利用存储筒对第一密封块上方的安装筒内部的空气进行存储，避免安装筒内部的空气与外部空气交换接触，避免外部的灰尘杂质进入到安装筒的内部，保证安装筒内部部件的正常运行。
14.作为本发明再进一步的方案：所述缓冲减压机构包括若干个缓冲筒，所述缓冲筒呈圆周阵列水平安装在固定框上方的安装筒侧壁上，所述缓冲筒与安装筒相互连通，所述缓冲筒与安装筒顶部之间的距离大于第一密封块的高度，所述缓冲筒与安装板之间的距离大于固定筒的长度，目的是在抽取天然气的过程中，使第二密封块先对穿孔进行封堵，然后第一密封块越过缓冲筒，天然气进入到缓冲筒的内部，实现对天然气的缓冲减压。
15.所述缓冲筒的内壁上滑动连接有第一滑块，所述第一滑块远离安装筒的一端安装有第二滑杆，所述第二滑杆远离第一滑块的一端穿过缓冲筒安装有固定板，所述第二滑杆的侧壁上套有用于推动第一滑块靠近安装筒的第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别安装在缓冲筒和第一滑块上，所述缓冲筒上端远离安装筒的一侧安装有弹性条，所述弹性条的下端安装有用于防止固定板向远离安装筒一侧移动的卡块，所述卡块紧贴在固定板远离安装筒的一端。
16.所述缓冲减压机构的作用是在天然气抽取完毕后，向上掰动弹性条，使卡块释放固定板，在天然气压力的作用下，第一滑块推动第二滑杆和固定板远离安装筒，并压缩第一弹簧，从而使天然气进入到缓冲筒的内部，实现对安装筒内部天然气的减压，便于使用取样针管对安装筒内部天然气进行抽取，避免由于压力过大，导致天然气喷射的情况，提高取样操作的安全性和效率。
17.作为本发明再进一步的方案：所述转动盘的侧壁上安装有便于工作人员转动转动盘的手柄。
18.作为本发明再进一步的方案：所述安装筒的侧壁上安装有用于提高安装筒结构强度的加强肋条。
19.作为本发明再进一步的方案：所述第一滑块和第二滑块的侧壁上均安装有密封环。
20.作为本发明再进一步的方案：所述固定板远离安装筒的一端安装有便于工作人员推动固定板的摩擦凸块。
21.一种天然气管道取样装置的使用方法，包括以下步骤：
22.步骤一：在取样时，工作人员转动转动盘，转动盘带动螺纹杆转动，在螺纹的作用下，螺纹杆向上移动，螺纹杆带动第一密封块向上移动，第一密封块将天然气管道内部的天然气通过穿孔抽取到安装板的上方，同时由于卡块的阻挡，第一滑块不会发生移动，第一密封块上方的空气会推动第二滑块移动，并进入到存储筒的内部，同时第一密封块带动固定筒、第一滑杆和第二密封块向上移动，在第一密封块接近缓冲筒时，第二密封块先对穿孔进
行封堵，然后第一密封块继续向上移动，第一密封块带动固定筒移动，固定筒拉伸拉簧，直到第一密封块越过缓冲筒移到安装筒的顶部。
23.步骤二：工作人员向上掰动弹性条，弹性条带动卡块向上移动，解除卡块对固定板的阻挡，在天然气压力的作用下，第二滑块推动第二滑杆和固定板向远离安装筒的方向移动，并压缩第一弹簧，从而使天然气进入到缓冲筒的内部，从而实现对天然气的分压。
24.步骤三：工作人员将取样针管的针头穿过橡胶塞插入到安装筒的内部，通过取样针管抽取安装筒内部的天然气样品，同时工作人员推动固定板向安装筒移动，固定板带动第二滑杆和第一滑块移动，直到固定板再次被卡块阻挡锁定，从而实现天然气的取样。
25.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
26.1、本发明设置有预取样机构，利用螺纹杆带动第一密封块向上移动，从而使天然气管道内部的天然气通过穿孔进入到安装板上方的安装筒内部，同时第一密封块带动固定筒、第一滑杆和第二密封块向上移动，最终使第二密封块对穿孔进行封堵，防止天然气管道内部的天然气继续进入到安装板上方的安装筒内部，便于对已抽取的天然气进行减压，提高取样操作的安全性和效率。
27.2、本发明设置有缓冲减压机构，在天然气抽取完毕后，向上掰动弹性条，使卡块释放固定板，在天然气压力的作用下，第一滑块推动第二滑杆和固定板远离安装筒，并压缩第一弹簧，从而使天然气进入到缓冲筒的内部，实现对安装筒内部天然气的减压，便于使用取样针管对安装筒内部天然气进行抽取，避免由于压力过大，导致天然气喷射的情况，提高取样操作的安全性和效率。
附图说明
28.图1为本发明的三维结构示意图。
29.图2为本发明的结构示意图。
30.图3为本发明图2中a处的放大结构示意图。
31.图4为本发明中封堵组件的结构示意图。
32.其中：1、天然气管道；2、第一滑杆；3、固定筒；4、第一密封块；5、第二滑杆；6、缓冲筒；7、第一滑块；8、第二滑块；9、第二弹簧；10、存储筒；11、转动盘；12、螺纹杆；13、安装筒；14、取样针管；15、橡胶塞；16、固定框；17、安装板；18、穿孔；19、第二密封块；20、第一弹簧；21、固定板；22、卡块；23、弹性条；24、第三滑块；25、拉簧。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1-图4，本发明实施例中，一种天然气管道取样装置，包括天然气管道1、取样针管14、预取样机构和缓冲减压机构，所述天然气管道1的上端竖直安装有安装筒13，所述天然气管道1和安装筒13相互连通，所述安装筒13的内壁上水平安装有安装板17，所述安装板17上开设有若干个穿孔18，所述安装板17上方的安装筒13侧壁上安装有固定框16，
所述固定框16与安装筒13相互连通，所述固定框16的内部安装有用于对固定框16进行封堵的橡胶塞15，在取样时，所述取样针管14的针头穿过橡胶塞15进入到安装筒13的内部进行天然气取样。
35.所述预取样机构设置在安装板17的上方，用于将天然气管道1内部的天然气抽取到安装板17上方的安装筒13内部。
36.所述缓冲减压机构设置在安装板17的上方，用于对安装板17上方已抽取的天然气进行缓冲减压，降低天然气的压力，提高取样操作的安全性和效率。
37.所述预取样机构包括第一密封块4，所述第一密封块4滑动连接在安装板17上方的安装筒13内壁上，所述第一密封块4上端中心位置转动连接有螺纹杆12，所述螺纹杆12的上端竖直穿过安装筒13顶部中心位置安装有用于带动螺纹杆12转动的转动盘11，所述螺纹杆12与安装筒13顶部中心位置通过螺纹连接，所述安装筒13的上端开设有通气孔，所述通气孔上设置有用于对第一密封块4上方的安装筒13内部的空气进行存储的暂存组件，所述第一密封块4的下端设置有用于在抽取天然气后对穿孔18进行封堵的封堵组件。
38.所述封堵组件包括与穿孔18一一对应的固定筒3，所述固定筒3竖直安装在第一密封块4的下端，所述固定筒3的内壁上滑动连接有第三滑块24，所述第三滑块24的上端安装有用于带动第三滑块24向上移动的拉簧25，所述拉簧25的上端安装在固定筒3的顶部，所述第三滑块24的下端安装有第一滑杆2，所述第一滑杆2的下端穿过固定筒3的底部安装有用于对穿孔18进行封堵的第二密封块19，所述穿孔18的直径大于固定筒3的直径，所述穿孔18的直径小于第二密封块19的直径。
39.所述预取样机构的作用是利用螺纹杆12带动第一密封块4向上移动，从而使天然气管道1内部的天然气通过穿孔18进入到安装板17上方的安装筒13内部，同时第一密封块4带动固定筒3、第一滑杆2和第二密封块19向上移动，最终使第二密封块19对穿孔18进行封堵，防止天然气管道1内部的天然气继续进入到安装板17上方的安装筒13内部，便于对已抽取的天然气进行减压，提高取样操作的安全性和效率。
40.所述暂存组件包括若干个存储筒10，所述存储筒10竖直安装在通气孔上，所述存储筒10与安装筒13相互连通，所述存储筒10的内壁上滑动连接有第二滑块8，所述第二滑块8的上端安装有用于推动第二滑块8向下移动的第二弹簧9，所述第二弹簧9的上端安装在存储筒10的顶部。
41.所述暂存组件的作用是利用存储筒10对第一密封块4上方的安装筒13内部的空气进行存储，避免安装筒13内部的空气与外部空气交换接触，避免外部的灰尘杂质进入到安装筒13的内部，保证安装筒13内部部件的正常运行。
42.所述缓冲减压机构包括若干个缓冲筒6，所述缓冲筒6呈圆周阵列水平安装在固定框16上方的安装筒13侧壁上，所述缓冲筒6与安装筒13相互连通，所述缓冲筒6与安装筒13顶部之间的距离大于第一密封块4的高度，所述缓冲筒6与安装板17之间的距离大于固定筒3的长度，目的是在抽取天然气的过程中，使第二密封块19先对穿孔18进行封堵，然后第一密封块4越过缓冲筒6，天然气进入到缓冲筒6的内部，实现对天然气的缓冲减压。
43.所述缓冲筒6的内壁上滑动连接有第一滑块7，所述第一滑块7远离安装筒13的一端安装有第二滑杆5，所述第二滑杆5远离第一滑块7的一端穿过缓冲筒6安装有固定板21，所述第二滑杆5的侧壁上套有用于推动第一滑块7靠近安装筒13的第一弹簧20，所述第一弹
簧20的两端分别安装在缓冲筒6和第一滑块7上，所述缓冲筒6上端远离安装筒13的一侧安装有弹性条23，所述弹性条23的下端安装有用于防止固定板21向远离安装筒13一侧移动的卡块22，所述卡块22紧贴在固定板21远离安装筒13的一端。
44.所述缓冲减压机构的作用是在天然气抽取完毕后，向上掰动弹性条23，使卡块22释放固定板21，在天然气压力的作用下，第一滑块7推动第二滑杆5和固定板21远离安装筒13，并压缩第一弹簧20，从而使天然气进入到缓冲筒6的内部，实现对安装筒13内部天然气的减压，便于使用取样针管14对安装筒13内部天然气进行抽取，避免由于压力过大，导致天然气喷射的情况，提高取样操作的安全性和效率。
45.上述发明公布的一种天然气管道取样装置，在取样时，工作人员转动转动盘11，转动盘11带动螺纹杆12转动，在螺纹的作用下，螺纹杆12向上移动，螺纹杆12带动第一密封块4向上移动，第一密封块4将天然气管道1内部的天然气通过穿孔18抽取到安装板17的上方，同时由于卡块22的阻挡，第一滑块7不会发生移动，第一密封块4上方的空气会推动第二滑块8移动，并进入到存储筒10的内部，同时第一密封块4带动固定筒3、第一滑杆2和第二密封块19向上移动，在第一密封块4接近缓冲筒6时，第二密封块19先对穿孔18进行封堵，然后第一密封块4继续向上移动，第一密封块4带动固定筒3移动，固定筒3拉伸拉簧25，直到第一密封块4越过缓冲筒6移到安装筒13的顶部。
46.然后工作人员向上掰动弹性条23，弹性条23带动卡块22向上移动，解除卡块22对固定板21的阻挡，在天然气压力的作用下，第二滑块8推动第二滑杆5和固定板21向远离安装筒13的方向移动，并压缩第一弹簧20，从而使天然气进入到缓冲筒6的内部，从而实现对天然气的分压。
47.然后工作人员将取样针管14的针头穿过橡胶塞15插入到安装筒13的内部，通过取样针管14抽取安装筒13内部的天然气样品，同时工作人员推动固定板21向安装筒13移动，固定板21带动第二滑杆5和第一滑块7移动，直到固定板21再次被卡块22阻挡锁定，从而实现天然气的取样。
48.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。