陈青珍 周柏菊 周耀辉 娄希杰

1.中国石化管道储运公司 襄阳输油处 （湖北 襄阳 448002）

2.中国石化管道储运公司 武汉输油处 （湖北 武汉 430077）

3.中国石化管道储运公司 输油处 （山东 邹城 273500）

YXZX-JY型管线自动取样器在原油管道的具体应用

陈青珍1周柏菊2周耀辉2娄希杰3

1.中国石化管道储运公司 襄阳输油处 （湖北 襄阳 448002）

2.中国石化管道储运公司 武汉输油处 （湖北 武汉 430077）

3.中国石化管道储运公司 输油处 （山东 邹城 273500）

结合中国石化管道储运公司所属十二个输油处、油库与相关炼化企业、码头进行原油交接的工作实际，着重介绍了一种新型管线自动取样器原理、结构和性能优势特点，自动取样器是输油气、成品油管道与最终用户作为交接计量用的主要设备，为此还提出了操作和维护建议，同时还就设备运行中出现的一些常见故障进行了分析，可为设备管理人员、维护人员提供参考。

管线自动取样器 原理

随着我国市场经济的发展，原油、成品油的交接计量直接关系着管道运输行业、油田集输销售及石油炼化企业的经济效益，是三方原油计量交接工作中的重心，越来越受到交接双方的重视。油样采集是油品集输系统重要的工作环节，也是交接双方争议的焦点，油样采集的代表性对油品计量的准确程度起着极为重要的作用，在国家标准GB 4756-1998《石油及液体石油产品手工取样法》中，就明确指出，对原油在不均匀状态中，管线自动取样是最好的方法[1]。管输油品实现油样自动采集，比手工操作取样的样品代表性强、操作劳动强度低、油品损失量小，现在生产的管线油样全自动采集机是输油线油样采集的最佳设备，适用于原油、高凝点、高含蜡原油在集输中自动采样。

1 工作原理与结构

长输原油管道取样的主要目的是通过测定其组成、沉淀物、密度、含水量、黏度等物理参数，对所取的原油样品进行分析，是油品分析的基本环节。中国石化管道储运公司十二个输油处5个计量站原安装的自动取样器，经常出现堵塞取不出油样的情况，且拆卸维护工作量大，更换为YXZX-JY型管线自动取样器后，这一情况得到了彻底改变。

YXZX-JY型管线自动取样器是由过滤器、压力泵、取样主体总成、隔爆控制器、电磁控制阀、取样瓶、输送管线等6部分组成原油自动取样系统。其工作原理是在工艺管线上安装进油管和回油管，接入油泵形成循环回路，在循环回路中串联采集器总成，通过电磁阀换向改变油流在采集器总成中的走向，采集缸柱塞将换向后留存在采集缸内的油样推挤至取样瓶中，以此完成采集油样的目的，采集容积固定在6～8mL，用户只需设定采集间隔时间就可以控制单位时间内总取样量，电机按照设定的采集间隔时间启停，油样也根据设定的间隔时间自动采出。

2 主要性能特点对比

下面是我们单次取样量及取样间隔时间的检验、试验步骤和方法。

（1）关于单次取样量（以采用累计平均法6mL为例）：①采用累计平均法进行检验；②共分为三段进行检验（10次；50次；100次）；③检验结果见表1所示。

（2）关于取样间隔时间：①本仪器的时基信号为晶体振荡器，已通过频率计检验；②设定取样间隔时间（0～999S任意），用秒表进行对比均应在正、负一个字之内。

表1

（3）所采原油试样是否具有代表性取决于4个条件，任何一个条件不满足都将影响最终结果的分析质量。YXZX-JY型管线自动取样器和以前所用自动取样器相比具有以下几方面的明显特点：

①取样间隔时间10～999s（可调），真正保证和实现了采用间歇式取样器时的取样频率和单位样品体积都满足要求，高频次、短间隔连续自动等比例取样。确保所取样品具有代表性，和原用BYTV-10-23取样器相比较有效降低了取样误差，取样误差小于10%。

②从原油管道中所取样品的组成是否和取样时间、位置在该管道横截面上的原油平均组成相同；而YXZX-JY型管线采用强制循环回路，这是和以前自动取样器最大的不同。所取油样即时性好。为管输油品的真实油样。

③无论是间歇取样还是连续取样，取样速率应与管道内流量成比例。YXZX-JY型管线自动取样器采用定容积隔离采集法，使每次采集量准确，单次取样量：6mL（±10%）取样时间：0～99s（可调），使单次取样量精确度大幅提高。

④采集油样通道与循环回路隔离，确保所取试品在分离子样过程中与原样具有完全相同的组成。适用油品范围广，如原油、柴油、汽油等油品。安装灵活，不受主管线高度的影响。选择空间度大等特点。不受主管线工作压力、温度、黏度变化的影响。

3 应用实例与效果

3.1 安装注意事项

我们在仪征—长岒原油管道安庆、九江、武汉、荆门、长岭5个输油站场与5家炼化企业原油交接业务的具体实践过程中，原自动采样器对取样器探头有明确的要求，而YXZX-JY型管线自动取样器对取样探头没有作具体的要求，其虽然采用进油管、回油管接入油泵形成循环回路采样，原油已不可能在从取样器装置回流进入管线，可以直接安装截止阀以取代原有的止回阀或原有的其它相应止回装置。但我们在安装过程中，还是认为有必要对取样位置和伸入管线内的取样管（探头）作一要求，理由是：

（1）因输油管线内的原油因通过站内管网已充分混合，所以取样探头对于管壁的位置就不哪么严格，但考虑到管壁对流速和含水率的影响，取样探头还是应从被取样管道的中心采样为好。

（2）不管自动取样器取样头处在什么位置，或采用其它某种外加混合器方式，但还是建议在安装完成的初次取样时，进一步验证截面含水率。

（3）因为考虑到重力有利于加速水平管线内原油流体的分层，并能使垂直管段内原油分布更加的均匀，正常情况下我们原油管道输送速度（流速）远远大于杂质和水在管道内的沉降速度，所以取样口位置探头还是安装在垂直管段上为最佳。

3.2 安装调试

（1）反复确认管线连接及电器连接是否无误，防凝油箱已加足防凝油，确认连接无误后缓慢打开主管线进、出口阀，观察5min，确认无滴漏点，右下部来油控制阀的手柄已在“原油”位置后，再将取样瓶置于采集总成出样口下，并调整至适当高度。

（2）按电源开关键，此时LCD屏点亮，再按翻页键，使屏幕进入操作界面（继续操作请参阅防爆微电脑LCD控制器介绍）。

例如；总取样时间为8h，每次取样时为6mL，总取样量为1 000mL，则

（3）在控制面板上设置间隔时间，本控制器时间为三段分别可调，可调时间为:关阀时间0～999s、开阀时间0～999s和取样时间0～99s（此时间仅对流量可调的机型有效）。间隔时间：关阀时间+开阀时间（建议开阀时间与关阀时间为1：1）。按电源开关键使机器停止运行。关闭主管线进、出油阀门。将右下方来油控制阀门调整到“防冻油”位置。按启动键重新启动机器。排空系统易凝工作介质，确认排出物为防凝油。再按停止键或直接按电源开关键，关闭电源。关闭采集机主管线进、出油阀门。将来油控制阀恢复到“原油”位置。

3.3 效果分析

由于YXZX-JY型管线自动取样器执行标准为SY/T 5317-2006《石油液体管线自动取样法》，本机型采用时间比例采集方法与定容积隔离采集法。通过在输油生产现场一段时间的实际运用我们认为和前期使用的自动取样器有以下明显效果:

（1）由于YXZX-JY型管线自动取样器采用强制压力泵循环回路，而原取样器是靠管线自然压力外加减压装置采集原油样量,说明该自动取样器所采油样的即时性要比原取样器有明显优势。

（2）YXZX-JY型管线自动取样器采用定容积隔离采集法，由自动装置控制系统准确启动压力泵电磁阀，定时定量，而且采样量、采样时间分开同时可调，从而使每次采集的化验油样量准确无误，采样量精度提高2%以上。

（3）该自动取样器与前期使用的取样器最大的不同还在于增加了压力泵（齿轮泵），因此不受原油管道工作主管线内工作压力、温度、油品黏度、杂质等变化的影响，原油化验采样及时可靠。

（4）YXZX-JY型管线自动取样器采集油样通道与循环回路是隔离的不同回路，采集油样时流量、流速平稳，不喷溅、不堵塞，杜绝了采集口常流油的现象。

（5）原取样器采油管有减压装置，长期运行易受原油杂质影响发生堵塞，YXZX-JY型管线自动取样器除本身装有过滤器外还具有反冲洗功能，长时间运行后，大大降低了过滤器的清洗周期，极大地减少了运行维护工作量。

4 使用与维护

4.1 基本功能维护

停用前，往采集机管路中充填防凝液（500#润滑油），即可保证再启动时正常工作。对于低温易凝管路，可配用伴热保温系统。

定期检查采集样量，防止溢瓶或样量不足。及时处理有无漏油现象，清洁机体内油污。根据过滤器积蜡情况定期清洗过滤器。

按规定定期检查绝缘情况。元器件型号和结构不得随意更改，以免破坏防爆性能。

4.2 常见故障解决方案

（1）不能采样可能是如下原因造成的：① 某个电磁阀损坏或卡死，检修电磁阀或更换；②电磁阀大修后安装错误，正确安装电磁阀；③管路堵塞、泄压阀不工作，清洗管路；④主管线进、出口阀门未开或堵塞，开全主管线进、出口阀门；⑤过滤器堵塞，清洗过滤器;⑥管路中气体未排净,运行几次后排净存气。

（2）采集样管滴漏采样电磁阀卡死或磨损，更换电磁阀。

（3）油泵密封漏油量过大 ①主管线工作压力过高，短时超高停止使用，关闭进出口阀门；②油泵油密封损坏，更换油泵或泵密封。

（4）嗓音加据 紧固件松动，紧固松动件。

5 结 论

原油的交接计量工作是油轮上岸、炼化企业对管道运输环节中的重要一环，取样器作为输油气管道、成品油管道以及炼化企业做为交接计量用的主要计量设备，经历了手动、半自动取样、全自动取样的发展过程。中国石化管道储运公司在企业间原油交接过程中，大量推广和应用YXZX-JY型管线自动取样器，说明YXZX-JY型管线自动取样器不仅在很大程度上提高了原油取样精确度、降低了取样现场操作人员的劳动强度、减少了由于人员因素带来的取样误差，以及计量交接双方人员不必要的磨擦。还提高增强了防爆等级，这在油气浓度较高的计量采集室显得尤其重要，全面提高了管道输油行业在原油计量方面的准确性、可靠性和安全性，提高了企业安全运行管理水平。取得了良好的效果，具有极大的经济效益和社会效益。

[1]SY/T 5317-2006石油液体管线自动取样法[S].

[2]许文.化工安全工程概论[M].北京：化学工业出版社，2004.

[3]傅志远,谭迎新.多元可燃性混合气体临界氧浓度的测定[J].工业安全与环保，2004（12）.

[4]GB 4756-1998石油及液体石油产品手工取样法[S].

[5]GB/T 8927-2008石油和液体石油产品温度测量手工法[S].

[6]胡海燕.石油液体管线取样过程中的问题探讨[J].中国计量,2009 (11).

[7]鞠宇翔,张连文,吕成魁.管线自动取样器在原油交接计量中的应用[J].工业计量，2005(S1).

Combined with the work practice of crude oil transfer among 12 oil transportations stations of China Petro-Chemical Pipeline Storage and Transportation Company,oil reservoirs,relevant refining and chemical enterprises and wharfs,a new pipeline automatic sampler is introduced with the emphasis,including its principle,structure,and performance characteristics.Automatic samplers are the main equipment of transfer measurement for transportation gas,oil product pipeline and terminal customers.Therefore, some suggestions about operations and maintenance are put forward,followed by the analysis of some ordinary faults in the operation of devices,and thereby providing some references for device management staffs and repairing men.

pipeline;automatic samplers;principle

陈青珍（1966-），女，助理工程师，主要从事管道运输的运销化验管理、维护等方面的工作。

尉立岗

2012-04-06