油类自动采样器应用实践研究

刘小全　周高明　张剑

[摘要]储罐自动取样器可以广泛应用于炼油、化工及其他储罐采样场所，本文对油类自动取样器做了对比说明，并对其中一种自动取样器的原理、技术参数、安装方式做了详细说明，通过与传统采样方式进行对比，分析其优势所在。

[关键词]油类自动采样器;原理;安装方式;安全事项;优势

中图分类号：TS227 文献标识码：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.202004

在油类产品的生产和储存过程中，原料、半成品及成品需要采用不同的大型储罐进行储存，为了随时获得这些储油罐中油类的性能参数，需要采样工从罐顶利用传统的采样桶进行手动采样，收集相应位置的油类样品，提供给化验人员进行分析化验。这项工作以前一般为人工采样，工人的劳动强度较大，采样手段落后，研发RXD型等比例采样器之后，使用效果良好[1]。

液体油品采样时，根据我国IRO3170《石油液体手工取样法》（GB/T 4756—1998）规定，采样位置有如下几种：（1）点样。在油罐内规定的位置上或者是在泵送操作期间在规定的管线中取得的试样;（2）撇取样。撇取样也叫表面样，指的是从液体油品表面取得的试样。（3）顶部样。在液体油品的顶表面下150mm处所取得的点样。（4）上部样。在液体油品顶表面下，深度为1/6液面处所取得的试样。（5）中部样：在液体油品顶表面下，深度为1/2液面处所取得的试样。（6）下部样。在液体油品顶表面下，深度为5/6处所取得的试样。（7）底部样。从油罐或容器的底表面（底板）上的物料中所取得的试样。（8）出口液面样。从油罐输出液体最低液面取得的试样。（9）全层样。采样器在一个方向上通过整体液面，使其充满约3/4（最大85%）流体时所取得的试样。

1 植物油自动采样器介绍

自动采样器针对油类产业所开发，所研发的储罐自动采样器是自主开发的高性能采样装置，可以广泛应用于炼油、化工及其他储罐采样场所，由于应用了目前最先进的控制技术，所有采样泵均采用密闭循环结构，永无泄露的可能，从而保证了罐区的绝对安全。智能化的检测机构可以随时报告罐内部分的工作状态，不但保证了采样器使用的绝对可靠，同时也大大延长了采样器的使用寿命[2-4]。

如图1所示，该采样器罐内部分采用浮筒带等比例伸缩的立式结构，主要应用于拱顶罐，特别是罐体高、直径小，以及罐内有众多的伴热、搅拌等要求紧凑型安装的场合，该型采样器结构紧凑、对罐体损伤小、使用寿命长，可以进行直接的上、中、下以及全程采用，适用于所有介质的采样，对于一般的采样要求完全可以满足。

2 储罐自动采样器

2.1 技术指标

适用罐型：拱顶罐;适用介质：所有介质;采样精度：总体误差<1.5%;最高行程：31m;适应温度：-40℃～95℃（罐内）;工作寿命：20年。

2.2 技术原理

该等比例采样器罐内部分采用铝浮顶及其他特殊储罐（如特高罐）开发的专利结构，整个结构均采用柔性材质制作，寿命长、使用可靠，从而保证采样器随动机构更加轻便，特别是该结构对浮船的拉力非常小（小于5kg），因此不会对浮船造成任何不良影响。柔性结构保证了采样器绝对不会对罐体造成任何损伤，在条件许可的情况下在浮顶罐及拱顶罐中均可使用，是一种安全的通用型采样机构[5-6]。

2.3 安装方式

油罐采样器是用于储罐化验采样的仪器设备，其材料选用不易产生高能火花的金属，它的结构和安全性能完全可以满足石化罐区的安全需要。该系列采样器安装在罐区的储罐周围，应选择最接近道路、地面平坦、输油管线尽量少的地方作为安装采样器的地点。

标准的安装形式有罐体安装和罐外安装两种，其中罐体安装为推荐的安装方式，需要在罐体上预制一个DN150（或其他要求）的法兰，具体预制方法及结构示意图如图2所示;罐外安装为特殊的安装形式，需要另外订购支架或制作支架。这种安装方式主要应用于罐体周围不易开孔的场所（如特种材料的罐体或罐体周围没有合适位置），或不能现场开孔的情况（如在罐区不允许动火的情况下，采样管线可以通过人孔、预留的法兰或回油管线上的隔离接头接到采样箱上，从而达到自动采样的目的）[7-9]。

罐外安装有多种形式，厂家推荐的安装形式有两种。（1）人孔安装方式。在人孔盖板上加工采样预留法兰，从而达到不动火安装采样器的目的。（2）回油管线安装方式。在回油管线或其他闲置管线上，与罐体连接部分预制一个三通接口法兰，然后通过该接口把罐内采样管线引到罐外，从而达到采样的目的。罐外安装结构示意图如图3所示。

安装技术要求如下。

（1）法兰安装位置应选择易于靠近、便于操作的地点。

（2）推薦的罐体预制法兰为PN2.5DN150（HG20592-97）（特殊情况下用户也可以另行选择）。

（3）在罐体安装法兰正上方距罐壁600mm的罐顶制作一个顶部固定孔，这是一个带凸台的管接，管内径为DN25～35mm。

（4）其他工艺要求：第一，如果采用动力为压缩空气，需要用户在采样器安装法兰附近配置一条压缩空气管线，压缩空气的压力大于0.3MPa，管线直径DN15mm，端头配DN15mm球阀，与采样箱DN15mm内丝接头连接;第二，需要伴热时用户应在安装法兰附近配置一条蒸汽管线和一条回水管线，采用DN15mm的管线焊接[10]。

3 采样安全事项

在采样时需要注意安全，同时由于大容量储存，采样过程中也要注意避免产生污染，所以采样安全问题需要注意以下几点。

（1）采样时不能使该批介质受到损害。

（2）当采取旋塞取得流体样品时，采样设备应配备随时限制流量和流速的装置，以防止出现旋塞阀门卡住导致流体大量流出的情况。