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本公司针对密闭环保取样系统(密闭取样器)的改进方案

浏览次数: 日期:2011年6月2日 09:33
    密闭取样器适用于石油、化工装置中对管道内工艺状况下的各种介质,尤其是有毒、有害、易燃、易爆等危害性的高中低压气液介质的无泄漏采样。取样器由箱体、采样瓶、快插、压力表、阀门、密封件及法兰组成。样品真实性强、准确性高、无残液、残气排放,有效地防止有毒、有害介质对操作者的伤害,同时不会污染环境,避免了易燃、易爆介质在采样时可能造成的危险事故,符合国家对环保和防火、防爆安全规范的要求,已在国内石油化工多套装置应用。该取样器非常适合炼化装置的使用,安装方便,具有可靠的安全性,同时由于取样系统是密闭的,较好地解决了环保方面的问题,符合清洁工艺生产的需要,在炼化装置得到了广泛的应用和推广。该项目适合我国的国情,而且具有良好的经济效益和社会效益。
    现代炼化行业生产是一个大规模连续化的生产过程,在各个装置的管道上有多种化工原料和产品在流动。取出管道中液体或者气体样品化验分析,及时了解物料的成分等相关参数,对其变化规律进一步分析,可以优化生产方案。生产线化工原料多数具有易燃易爆,高温高压,有毒有害等特点,为了保证生产安全和控制环境污染,需要在化工生产线的关键部位安装专业的采样系统,以便检查产品质量和调整工艺加工方案。
    目前,我国石油化工企业采用的本土生产的取样器多为开放式,存在着浪费原料,残留物难以清洗以及污染环境危险系数大等多种弊端,而在欧美,日本等发达地区所生产的密闭取样器价格非常昂贵,在没有本国公司竞标的项目上,生产企业需要拿出国产设备5~10倍的价格来购买。面对市场的广大需求,国外设备的价格居高不下的现状,设计一款新型的密闭取样器的研究工作是具有非常重要意义的。
 
1 新型密闭取样器回路采样系统设计原理
    新型密闭取样器的设计需要遵循人机工程学的几个基本原则。
(1)便利性原则
    人机的显示界面和控制界面应该符合人体的生理学和心理学,上手快,便于操作,可靠性强,并且能够准确的显示输入输出数据等相关信息。
(2)安全性原则
    安全性通常指生理安全,但随着人性化概念的提出,对各类设备在设计的过程中提出了新的要求,在这里,人的安全性由一下三个方面共同构成:物理环境的安全感、生理安全感、心里安全感。
    本公司参照国外先进密闭取样器的设计原理,本着以人为本的设计理念,设计了一款适用于炼油化工装置中不同介质的新型密闭取样器。
1.1 取样器的构成
    密闭取样器由箱体,采样钢瓶,快速接头,压力表,阀门,密封件以及法兰等部件组成,由于采样钢瓶与工艺管线之间用快速接头连接,操作简单迅速方便。防护面板采用304不锈钢制作,阀门管件可以根据顾客的要求安装在面板前或者面板后的形式,确保操作人员的安全,并且面板上有操作说明标牌。清晰明了,便于操作。
1.2 取样器工作环境
压力范围:0~20.0Mpa;
温度范围:-20℃~450℃
安装条件:采样管线样品进出口压差最小为0.01Mpa
    密闭取样器可以有效的防止中毒,有毒有害介质对操作人员的伤害,同时不会污染环境,避免了易燃易爆介质在采样时可能造成的危险事故。采样过程无物料泄漏,外排,对操作人员的健康和环境提供了有效的保障,满足了使用者对安全,健康,环保的需求。
 
2 密闭取样器回路采样系统的设计
从采样系统的功能上分为两类:液体采样、气体采样
2.1 密闭取样器液体回路采样系统设计
密闭取样器液体回路采样系统设计见图1
     
    密闭回路液体采样特点:
(1)满足各种液体介质的采样要求,例如硫化氢,含硫污水等介质;
(2)密闭回路采样,无需清洗采样管道,无物料外排,有效的降低了物料损耗;
(3)避免采样时样品与外界接触,使采集的样品不会被外界环境所污染;
(4)操作简单安全,转动采样阀,管道内的样品即可进入采样瓶中;
(5)配备高效吸附装置,采样时有效的降低了气化的样品对环境的污染以及对操作人员的危害;
(6)配备氮气吹扫装置系统使得采样通道内无其他样品残留;
(7)采样瓶为进口专用瓶,使得采样过程更加具有安全性;
(8)管路连接部件均经过压力试验,确保操作人员的安全。
2.2 密闭取样器气体回路采样系统设计
密闭取样器气体回路采样系统设计见图2
密闭回路液体采样特点:
(1)满足气体,高气化压力液体介质的采样要求;
(2)密闭回路采样无需清洗采样管道,减少物料外排,有效的降低了物料损耗;
(3)配备视窗可观察采样过程中样品的流动情况,确保采样安全;
(4)操作者通过压力表的数值判断系统排气是否完全,确保操作准确无误;
(5)特制的采样钢瓶座便于操作人员快速准确的拆装采样钢瓶并保护快速接头,快速接头内的逆止阀进一步保证采样过程的安全;
(6)管路连接部件均经过压力检验测试,确保操作人员的安全;
(7)赝品经过冷水处理后,经过采样系统,直接回到原系统管路。
 
 
2.3 密闭取样器的改进
    如果样品遇到空气发生反应,在取样钢瓶前后增加氮气置换管线及阀门,在取样之前进行氮气置换,取样之后的尾气经过燃烧塔或者废气罐或者吸附装置处理之后排放。
 
2.4密闭取样器的创新点
(1)采样针自动吹扫系统。采样后自动吹除残留在采样针内的样品,也可以在采样前吹除采样瓶内的空气,使用氮气或者其他气体来进行吹除,采样针及排气针可以更换;
(2)多路采样阀。采样器的阀分别采用特殊的四通球阀,彻底消灭了流体流动死区,避免了采样前的流体排放,满足安全及环保要求。采样系统便于维修和保养,各型采样器的采样阀可以简单容易的拆卸清洗或者更换部件;
(3)与样品的接触材质可有多种选择,操作安全。具有可视窗口可以清楚得知采样量;避免溢出;具有采样瓶保护罩及套环,可以准确安装及保护采样瓶。防护面板采用304不锈钢板,阀门管件等经过压力检测试验,确保操作人员安全。面板上标有操作说明牌,清晰明了,便于操作。
(4)可以提供保温或者冷却装置。提供的保护箱内可以通入蒸汽或者冷水,提供水冷盘管式换热器;
(5)提供吸附过滤装置。吸附过滤装置可以吸附介质中的杂质(气体液体固体),采用特殊的吸附剂确保采集准确的样品,吸附剂可以根据样品的性质而采用不同的吸附剂。
 
2.5 应用效果
    新型密闭取样器在线循环取样,取样数据真实可靠。通过取样分析可及时掌握物料组分的变化,从而根据物料组成来调节工艺操作参数(如反应器的温度,循环量,压力,等),通过取样分析可以判断反应器内的催化剂是否失效,塔顶塔釜轻重组分含量是否超标,采集的产品是否合格等。该设计已由本公司-抚顺市博瑞特科技有限公司研发部研发设计,并且取得效果明显。
    综合上述分析,该密闭取样器非常适合炼化装置使用,安装方便,具有可靠的安全环保性,符合清洁工艺生产的需要,在炼化装置得到广泛的推广和应用。该设计非常适合中国的国情,而且具有良好的经济效益及社会效益。
 
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