專利名稱：一種弱剪切石油保溫定量套取移液器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種弱剪切石油保溫定量套取移液器，特別適用于定量保溫套取不
同粘度的原油，保證原油在套取過程中的溫度并避免剪切，從而保證套取前后原油的性質(zhì)不變，保證物性測(cè)量的準(zhǔn)確性。涉及其它類不包括的測(cè)試和管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對(duì)于原油管道輸送而言，由于我國和國外一些地區(qū)的原油具有"高含蠟、高凝點(diǎn)、高粘度"的特殊性，在常溫下，尤其是冬季氣溫較低時(shí)或者輸量較小時(shí)，加熱原油易降溫，流動(dòng)性變差。因此在原油管道設(shè)計(jì)、運(yùn)行和優(yōu)化輸送時(shí)都需要著重考慮原油的流變特性及變化規(guī)律，從而進(jìn)行恰當(dāng)?shù)妮斔凸に囋O(shè)計(jì)，確保安全和節(jié)能輸送。 影響原油流變特性的因素繁多，主要包括(l)同一原油管道輸送多個(gè)產(chǎn)區(qū)原油的混兌比例；(2)加熱輸送管道的熱處理溫度；(3)不同輸量條件下的管輸剪切條件；(4)添加降凝劑輸送工藝的加劑量；(5)降溫速率和終冷溫度等。進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)就是要綜合考慮原油流變性的各種影響因素，確定最佳的參數(shù)組合，從而構(gòu)成最優(yōu)的輸送工藝。[0004] 常用的原油管道輸送工藝有熱處理輸送、加劑輸送、綜合處理輸送。管道科技工作者20多年的研究表明，通過多種輸送工藝的室內(nèi)測(cè)試優(yōu)選和評(píng)價(jià)，并通過必要的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，可以得到較優(yōu)的原油管道輸送工藝參數(shù)。目前，室內(nèi)原油管道輸送工藝過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試已經(jīng)成為制定優(yōu)化輸送工藝必不可少的工作，而且由于原油資源的日益緊張，很多管線輸量下降，每年都要針對(duì)具體油品和管線進(jìn)行大量的室內(nèi)原油管道輸送工藝測(cè)評(píng)，而且對(duì)于實(shí)驗(yàn)的精度和效率要求越來越高。 但是，目前國內(nèi)外的室內(nèi)原油管道輸送工藝測(cè)評(píng)的設(shè)備水平和方法仍然比較初級(jí)?，F(xiàn)有測(cè)試所依托硬件由自研油品預(yù)處理設(shè)備、模擬設(shè)備和流變測(cè)試儀器組成，其中自研設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)陋，流變測(cè)試儀器高度精密。整個(gè)測(cè)試過程存在人工干預(yù)較多，信息化程度不高，測(cè)試過程的連續(xù)性和操作的一致性得不到有效保證。 一方面不能適應(yīng)頻繁的長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)工作，另一方面不利于測(cè)試數(shù)據(jù)的積累、經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的取得和共享，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 1.測(cè)試設(shè)計(jì)方法不統(tǒng)一，沒有統(tǒng)一的方案編制軟件和方法指導(dǎo)； 2.測(cè)試過程中設(shè)備間的銜接采用人為操作，從而引入了不可估計(jì)的誤差； 3.測(cè)試過程中對(duì)于溫度的控制不夠精確； 4.測(cè)試必須專人值守，需要耗費(fèi)大量的人力； 5.測(cè)試數(shù)據(jù)沒有采用統(tǒng)一形式存儲(chǔ)，造成了信息資源的浪費(fèi)。 原油管道輸送工藝過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試中，需要有與自動(dòng)化測(cè)試配合的套取移液器。目前任何一款成型的取樣器都不能夠同時(shí)解決保溫、精確定量、弱剪切、快速取樣這四個(gè)原油取樣過程中的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種用于室內(nèi)原油流變性測(cè)試的實(shí)現(xiàn)原油精確保溫、精確定量、弱剪切和快速取樣的弱剪切石油保溫定量套取移液器。 鑒此，本實(shí)用新型為了綜合應(yīng)用信息、數(shù)據(jù)庫、機(jī)電一體化、自動(dòng)化控制等現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)手段，從根本上解決目前原油管道輸送工藝室內(nèi)測(cè)評(píng)中存在的問題，實(shí)現(xiàn)原油管輸工藝過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試的方案設(shè)計(jì)和優(yōu)化、過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試過程自動(dòng)化控制、過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試參數(shù)自動(dòng)測(cè)試、過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試信息的自動(dòng)存取等功能，給出一種可對(duì)新建和在役原油管線進(jìn)行輸送工藝過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的定量套取器。[0014] 本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如圖1-圖5所示；它由控制線路板槽1、外套筒上部外殼2、連接定位塊外套筒下部3、限位套4、取樣器下部套筒5、套筒端頭6、中心活塞下端7、機(jī)器人連接臂8、機(jī)器人連接塊9、活塞電機(jī)10、活塞電機(jī)軸11、外套筒電機(jī)支架12、活塞上端定位塊13、中心活塞桿14、活塞下端15、外套筒16、外套筒連接條17、活塞套管18、中心活塞電機(jī)19、外套筒電機(jī)20、活塞電機(jī)支架21、套筒電機(jī)軸22、中心活塞軸23、中心活塞穿入孔24組成。 成長(zhǎng)桿狀的定量套取器中部有機(jī)器人連接臂8和機(jī)器人連接塊9，在中部往上依次有連接定位塊外套筒下部3、外套筒上部外殼2、控制線路板槽1 ;在中部往下依次有限位套4、取樣器下部套筒5、套筒端頭6、中心活塞下端7 (見圖9);在外套筒上部外殼2里，最上部是控制線路板槽，往下依次交錯(cuò)有活塞電機(jī)10、外套筒電機(jī)20、中心活塞電機(jī)19 ;外套筒電機(jī)20的輸出軸與階式管狀活塞桿連結(jié)，階式管狀活塞桿下端為活塞套管18置于連接定位塊外套筒下部3里并與之配合；置于外套筒電機(jī)20下方的中心活塞電機(jī)19的中心活塞桿14穿入外套筒電機(jī)20管狀活塞桿里，并一直到管狀活塞桿外連接餅狀中心活塞下端7，活塞下端15與外套筒16內(nèi)周成活塞匹配；連接定位塊外套筒下部3與限位套4連接，限位套4的中心有與活塞下端15相匹配的孔；偏心安裝的活塞電機(jī)10的活塞電機(jī)軸11穿過外套筒電機(jī)支架12，與活塞上端定位塊13的螺孔配合，而活塞上端定位塊13與外套筒上部外殼2緊配合。[0016] 其中 外套筒上部外殼2是頂端伸出弧形段的一圓筒，底端開有一段外螺紋，同時(shí)在弧形段和底端外螺紋外表面開有單向循環(huán)水道，水道表面的直徑略小于頂端伸出的弧形段的直徑，水道的出入口位于頂端弧形段的底部，同時(shí)在水道的頂端與伸出弧形段的交界面上開有端向密封槽，水道的底端與螺紋間開有徑向密封槽，在外套筒上部外殼2端頭頂端開有與活塞電機(jī)10連接孔； 與外套筒電機(jī)20輸出軸連接的管狀活塞套管18形狀為上板下管狀，活塞套管18上板有中心活塞穿入孔24和活塞上端定位塊13，活塞套管18下端有兩道活塞形的活塞下端15 ; 定量套取器通過內(nèi)部設(shè)置的進(jìn)、出水螺旋槽及外接管路與水浴相連，通過控制水浴的溫度進(jìn)而控制油樣溫度；通過機(jī)器人連接臂8與6自由度機(jī)器人相連，實(shí)現(xiàn)油樣從模擬容器到測(cè)試儀器樣杯的轉(zhuǎn)移；通過活塞電機(jī)10、外套筒上部外殼2、中心活塞桿14、活塞下端15、外套筒16、外套筒連接條17、活塞套管18、中心活塞電機(jī)19、外套筒電機(jī)20配合實(shí)現(xiàn)油樣的精確定量無剪切套取。
4[0020] 本定量套取器通過保溫和無剪切，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，推動(dòng)原油管道輸送工藝
室內(nèi)評(píng)價(jià)的技術(shù)進(jìn)步；本實(shí)用新型運(yùn)行可靠性高，控制精度高，在實(shí)際室內(nèi)原油流變性測(cè)試
時(shí)，測(cè)試人員只需將總電源打開，發(fā)出測(cè)試開始的指令，控制程序?qū)⒆詣?dòng)控制本取樣器嚴(yán)格
按照程序中設(shè)定的參數(shù)完成取樣過程，克服了人工手動(dòng)取樣方式帶來的計(jì)量誤差過大，測(cè)
試數(shù)據(jù)不精確的弊端，進(jìn)而可以為原油管道優(yōu)化輸送提供更好的技術(shù)方案。 為了改變長(zhǎng)期以來原油管道輸送工藝室內(nèi)過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試由人工進(jìn)行過
程控制、人工取樣、人工記錄的落后局面，構(gòu)成一種統(tǒng)一、不受人為因素影響、溫度控制精
確、節(jié)省人力、數(shù)據(jù)便于存儲(chǔ)的原油管道輸送工藝室內(nèi)過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，本實(shí)用
新型提供了一種原油管道輸送工藝過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)配套的定量套取器。該定量
套取器溫度控制精確、節(jié)省人力、數(shù)據(jù)便于存儲(chǔ)。

圖1弱剪切石油保溫定 圖2弱剪切石油保溫定 圖3弱剪切石油保溫定 圖4弱剪切石油保溫定 圖5弱剪切石油保溫定 其中l(wèi)-控制線路板槽 3-連接定位塊外套筒下部 5-取樣器下部套筒 7-中心活塞下端 9-機(jī)器人連接塊 11-活塞電機(jī)軸 13-活塞上端定位塊 15-活塞下端 17-外套筒連接條 19-中心活塞電機(jī) 21-活塞電機(jī)支架 23-中心活塞軸
套取移液器外觀圖套取移液器上部結(jié)構(gòu)圖套取移液器上部側(cè)視圖套取移液器全剖圖套取移液器活塞結(jié)構(gòu)圖
2_外套筒上部外殼4_限位套6_套筒端頭8-機(jī)器人連接臂
io-活塞電機(jī)
12-外套筒電機(jī)支架14-中心活塞桿16-外套筒18_20-22-24-
外套筒電機(jī)套筒電機(jī)軸中心活塞穿入孔
具體實(shí)施方式實(shí)施例.以下將以一實(shí)施例具體說明本實(shí)用新型，其構(gòu)成如圖1和圖5所示。它由控制線路板槽1、外套筒上部外殼2、連接定位塊外套筒下部3、限位套4、取樣器下部套筒5、套筒端頭6、中心活塞下端7、機(jī)器人連接臂8、機(jī)器人連接塊9、活塞電機(jī)10、活塞電機(jī)軸11、外套筒電機(jī)支架12、活塞上端定位塊13、中心活塞桿14、活塞下端15、外套筒16、外套筒連接條17、活塞套管18、中心活塞電機(jī)19、外套筒電機(jī)20、活塞電機(jī)支架21、套筒電機(jī)軸22、中心活塞軸23、中心活塞穿入孔24組成。 成長(zhǎng)桿狀的定量套取器中部有機(jī)器人連接臂8和機(jī)器人連接塊9，在中部往上依次有連接定位塊外套筒下部3、外套筒上部外殼2、控制線路板槽外套筒上部外殼1 ;在中部
5往下依次有限位套4、取樣器下部套筒5、套筒端頭6、中心活塞下端7 ;在外套筒上部外殼2里，最上部是控制線路板槽，往下依次交錯(cuò)有活塞電機(jī)10、外套筒電機(jī)20、中心活塞電機(jī)19 ;活塞電機(jī)20的輸出軸與階式管狀活塞桿連結(jié)，階式管狀活塞桿下端為活塞套管18置于連接定位塊外套筒下部3里并與之配合；置于活塞電機(jī)20下方的中心活塞電機(jī)19的中心活塞桿14穿入外套筒電機(jī)20管狀活塞桿里，并一直到管狀活塞桿外連接餅狀中心活塞下端7，活塞下端15與外套筒16內(nèi)周成活塞匹配；連接定位塊外套筒下部3與限位套4連接，限位套4的中心有與活塞下端15相匹配的孔；偏心安裝的活塞電機(jī)10的外套筒電機(jī)軸11穿過外套筒電機(jī)支架12，與活塞上端定位塊13的螺孔配合，而活塞上端定位塊13與外套筒上部外殼2緊配合。[0041] 其中 外套筒上部外殼2是頂端伸出弧形段的一圓筒，底端開有一段外螺紋，同時(shí)在弧形段和底端外螺紋外表面開有單向循環(huán)水道，水道表面的直徑略小于頂端伸出的弧形段的直徑，水道的出入口位于頂端弧形段的底部，同時(shí)在水道的頂端與伸出弧形段的交界面上開有端向密封槽，水道的底端與螺紋間開有徑向密封槽，在外套筒上部外殼2端頭頂端開有與活塞電機(jī)10連接孔； 與外套筒電機(jī)20輸出軸連接的管狀活塞桿形狀為上板下管狀，活塞套管18上板有中心活塞穿入孔24和活塞上端定位塊13，活塞套管18下端有兩道活塞形的活塞下端15。 定量套取器通過內(nèi)部設(shè)置的進(jìn)、出水螺旋槽及外接管路與水浴相連，通過控制水浴的溫度進(jìn)而控制油樣溫度；通過機(jī)器人連接臂8與6自由度機(jī)器人相連，實(shí)現(xiàn)油樣從模擬容器到測(cè)試儀器樣杯的轉(zhuǎn)移；通過活塞電機(jī)10、外套筒上部外殼2、中心活塞桿14、活塞下端15、外套筒16、外套筒連接條17、活塞套管18、中心活塞電機(jī)19、外套筒電機(jī)20配合實(shí)現(xiàn)油樣的精確定量無剪切套取。 定量套取器主要尺寸為總長(zhǎng)450mm，外套筒下部45外徑35mm，外套筒上部外殼43外徑74mm，長(zhǎng)212mm。 在整個(gè)過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試測(cè)試過程中，工控下位機(jī)通過組態(tài)監(jiān)控軟件對(duì)過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試進(jìn)程、設(shè)備參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于可以預(yù)見的并行測(cè)試請(qǐng)求引起的設(shè)備沖突，根據(jù)預(yù)設(shè)的沖突解決策略進(jìn)行自動(dòng)解決，如臨時(shí)出現(xiàn)設(shè)備故障則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，根據(jù)預(yù)設(shè)故障解決策略將設(shè)備暫停，并同時(shí)通過OPC協(xié)議通知工控上位機(jī)，等待測(cè)試人員的解決。 本例經(jīng)多次試驗(yàn)，克服了人工進(jìn)行過程控制、人工取樣、人工記錄的不足，自動(dòng)完成全部過程模擬與自動(dòng)化測(cè)試測(cè)試過程，且溫度控制精確、節(jié)省人力、數(shù)據(jù)便于存儲(chǔ)。
權(quán)利要求一種弱剪切石油保溫定量套取移液器，其特征是它由控制線路板槽外套筒上部外殼(1)、外套筒上部外殼(2)、連接定位塊外套筒下部(3)、限位套(4)、取樣器下部套筒(5)、套筒端頭(6)、中心活塞下端(7)、機(jī)器人連接臂(8)、機(jī)器人連接塊(9)、活塞電機(jī)(10)、活塞電機(jī)軸(11)、外套筒電機(jī)支架(12)、活塞上端定位塊(13)、中心活塞桿(14)、活塞下端(15)、外套筒(16)、外套筒連接條(17)、活塞套管(18)、中心活塞電機(jī)(19)、外套筒電機(jī)(20)、活塞電機(jī)支架(21)、套筒電機(jī)軸(22)、中心活塞軸(23)、中心活塞穿入孔(24)組成；成長(zhǎng)桿狀的套取移液器的中部有機(jī)器人連接臂(8)和機(jī)器人連接塊(9)，在中部往上依次有連接定位塊外套筒下部(3)、外套筒上部外殼(2)、控制線路板槽外套筒上部外殼(1)；在中部往下依次有限位套(4)、取樣器下部套筒(5)、套筒端頭(6)、中心活塞下端(7)；在外套筒上部外殼(2)里，最上部是控制線路板槽，往下依次交錯(cuò)有活塞電機(jī)(10)、外套筒電機(jī)(20)、中心活塞電機(jī)(19)；外套筒電機(jī)(20)的輸出軸與階式管狀活塞桿連結(jié)，階式管狀活塞桿下端為活塞套管(18)置于連接定位塊外套筒下部(3)里并與之配合；置于外套筒電機(jī)(20)下方的中心活塞電機(jī)(19)的中心活塞桿(14)穿入外套筒電機(jī)(20)管狀活塞桿里，并一直到管狀活塞桿外連接餅狀中心活塞下端(7)，活塞下端(15)與外套筒(16)內(nèi)周成活塞匹配；連接定位塊外套筒下部(3)與限位套(4)連接，限位套(4)的中心有與活塞下端(15)相匹配的孔；偏心安裝的活塞電機(jī)(10)的活塞電機(jī)軸(11)穿過外套筒電機(jī)支架(12)，與活塞上端定位塊(13)的螺孔配合，而活塞上端定位塊(13)與外套筒上部外殼(2)緊配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種弱剪切石油保溫定量套取移液器，其特征是所述外套筒上部外殼(2)是頂端伸出弧形段的一圓筒，底端開有一段外螺紋，同時(shí)在弧形段和底端外螺紋外表面開有單向循環(huán)水道，水道表面的直徑略小于頂端伸出的弧形段的直徑，水道的出入口位于頂端弧形段的底部，同時(shí)在水道的頂端與伸出弧形段的交界面上開有端向密封槽，水道的底端與螺紋間開有徑向密封槽，在外套筒上部外殼(2)端頭頂端開有與活塞電機(jī)(10)連接孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種弱剪切石油保溫定量套取移液器，其特征是所述與外套筒電機(jī)(20)輸出軸連接的活塞套管(18)形狀為上板下管狀，活塞套管(18)上板有中心活塞穿入孔(24)和活塞上端定位塊(13)，活塞套管(18)下端有兩道活塞形的活塞下端(15)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種弱剪切石油保溫定量套取移液器。它中部有機(jī)器人連接臂(8)和機(jī)器人連接塊(9)；與外套筒電機(jī)(20)輸出軸連結(jié)的活塞桿下端的活塞套管(18)置于連接定位塊外套筒下部(3)里并與之配合；中心活塞桿(14)穿出外套筒電機(jī)(20)活塞桿外連接中心活塞下端(7)，活塞下端(15)與外套筒(16)內(nèi)周成活塞匹配；連接定位塊外套筒下部(3)與限位套(4)連接，限位套(4)中心有與活塞下端(15)相匹配的孔；偏心安裝的活塞電機(jī)(10)的外套筒電機(jī)軸(11)穿過外套筒電機(jī)支架(12)與活塞上端定位塊(13)的螺孔配合，活塞上端定位塊(13)與外套筒上部外殼(2)緊配合。
文檔編號(hào)G01N1/20GK201548435SQ20092017431
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者張立新, 李海龍, 梁靜華, 祁惠爽, 苗青, 許東來, 趙竹 申請(qǐng)人:中國石油天然氣股份有限公司