原油自動(dòng)采樣器通過(guò)機(jī)械、控制、傳感技術(shù)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)采樣，其核心技術(shù)原理圍繞采樣代表性與過(guò)程可控性展開(kāi)，具體涵蓋以下四大模塊：
一、采樣方式與機(jī)械設(shè)計(jì)原理
根據(jù)原油特性選擇時(shí)間比例或流量比例采樣：
時(shí)間比例采樣：通過(guò)定時(shí)器（如每 15 分鐘）觸發(fā)采樣，適用于流速波動(dòng)場(chǎng)景。采樣探頭采用 316L 不銹鋼材質(zhì)，入口 45° 斜角設(shè)計(jì)，確保流速與管道一致（誤差≤±5%），并可伸縮至管道 1/3 或 2/3 處（ISO 3170 標(biāo)準(zhǔn)），避免 “滯留層” 干擾。
流量比例采樣：依托流量計(jì)（如電磁流量計(jì)）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流量，按累計(jì)流量設(shè)定比例（如每 100m³ 采 1L）自動(dòng)啟動(dòng)，確保樣品組成與流量成比例。
探頭內(nèi)部光滑無(wú)死角，表面粗糙度 Ra≤1.6μm，抗腐蝕耐磨，防止硫化物附著影響精度。
二、控制系統(tǒng)的邏輯運(yùn)行
可編程邏輯控制器（PLC）為核心，實(shí)現(xiàn)三階段控制：
采樣觸發(fā)：接收流量計(jì)脈沖或定時(shí)器信號(hào)，達(dá)到閾值（如累計(jì)流量、時(shí)間間隔）啟動(dòng)采樣泵（齒輪泵 / 隔膜泵），支持手動(dòng)觸發(fā)。
流程控制：
前處理：采樣前用原油沖洗管路 5-10 分鐘，消除殘留污染；
采樣中：控制泵速 50-100rpm，流速穩(wěn)定在 0.5-2L/min，避免油氣揮發(fā)；
后處理：關(guān)閉閥門并吹掃管路，回收殘留原油防堵塞。
人機(jī)交互：通過(guò)觸摸屏設(shè)置采樣頻率（1-1440 分鐘）、樣品量（50-1000mL）、清洗周期等參數(shù)，超限觸發(fā)聲光報(bào)警。
三、樣品處理與傳感技術(shù)
（一）在線混合與分樣
機(jī)械攪拌 / 超聲波均質(zhì)：槳式攪拌器（20-50rpm）或 20-40kHz 超聲波振動(dòng)，確保樣品含水率、密度均勻性誤差≤±1.5%，適用于高含水原油。
自動(dòng)分樣：通過(guò)蠕動(dòng)泵按 1:10-1:100 比例分樣至密封容器，充氮保壓（1.05-1.1atm）抑制揮發(fā)，C5 以上組分損失率＜0.5%。
（二）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與診斷
溫度 / 壓力傳感：Pt100 監(jiān)測(cè)溫度（±0.5℃），低于凝點(diǎn)啟動(dòng)電伴熱；壓力變送器（±0.25% FS）監(jiān)測(cè)管路阻力，壓差超 0.3MPa 報(bào)警。
含水率檢測(cè)：微波傳感器通過(guò)介電常數(shù)建模（R²≥0.98），實(shí)時(shí)計(jì)算含水率并調(diào)整采樣頻率。
故障邏輯：連續(xù) 3 次流量不足切換備用泵，液位超限自動(dòng)分樣。
四、安全與防爆設(shè)計(jì)
采用本質(zhì)安全型電路（Ex ia IIB T4），電氣部件防爆認(rèn)證齊全。采樣過(guò)程全密閉，避免油氣泄漏；管路吹掃使用氮?dú)?，消除靜電與火花風(fēng)險(xiǎn)，滿足易燃易爆環(huán)境下的安全作業(yè)要求。
結(jié)語(yǔ)
原油自動(dòng)采樣器通過(guò)多技術(shù)融合，解決了人工采樣的代表性差、安全風(fēng)險(xiǎn)高的問(wèn)題，其核心在于通過(guò)機(jī)械精度控制、智能邏輯判斷與實(shí)時(shí)傳感監(jiān)測(cè)，確保采集的樣品真實(shí)反映原油性質(zhì)，為質(zhì)量檢測(cè)、貿(mào)易計(jì)量提供可靠依據(jù)，是石油化工智能化的關(guān)鍵裝備之一。
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