手工機械開關(guān)式石油定點取樣器技術(shù)與應(yīng)用

賀新安 何明 屠卡濱 林日斌 張靜

【摘要】本文提出了靜態(tài)液體石油取樣工具新的設(shè)計方案，研制了一種手動機械開關(guān)式準(zhǔn)確定點石油取樣器，使取樣定點準(zhǔn)確，尤其適用于對石油分布不均勻分層現(xiàn)象復(fù)雜密度較高的油品進行定點取樣測試分析，可充分研究儲油罐中油品品質(zhì)的分布情況，提高石油檢驗鑒定的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。

【關(guān)鍵詞】定點取樣器

1 前言

液體石油的取樣方法有自動采樣法和手工取樣法之分，尤其是在各類儲油罐中對靜態(tài)液體石油的取樣以手工取樣方法為主。取樣的目的是按規(guī)定的方法取得代表性樣品，用于對石油品質(zhì)各項指標(biāo)的理化分析。在石油檢驗工作中，取樣是檢驗工作中不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，是保證分析測試結(jié)果準(zhǔn)確、可靠的前提條件。如果所取的樣品沒有代表性，實驗室測試分析的數(shù)據(jù)就失去意義，因此正確取樣取得具有代表性的樣品是一項至關(guān)重要的工作。

2012年中國石油消費接近5億噸，超過56%的原油依賴進口，隨著中國石油對外進口依賴程度的提高，進口石油品種也多元化，特別是近年來高粘度、高傾點、高密度的重質(zhì)原油和燃料油的增加，使石油到達(dá)岸罐后石油分布復(fù)雜，分層現(xiàn)象明顯，尤其是一些調(diào)和燃料油，其調(diào)和的油品品質(zhì)不一樣，在岸罐內(nèi)容易造成分層，在底部可能沉積著較重的油品，而在上層的油品密度相對較輕，而且這種輕重油品的分布與液位高度的關(guān)系沒有固定的規(guī)律性，因此用常規(guī)取樣器采用上、中、下三點取樣，取得的樣品代表性往往不夠。這種情況下應(yīng)增加取樣點以保證取得代表性樣品，但常規(guī)取樣器難以準(zhǔn)確把握樣點（位置），在取樣桶提升的過程中，桶內(nèi)的一部分油品不可避免地要與桶外交換，這會影響樣品的代表性。

因此，研制一種簡單、安全、易操作能準(zhǔn)確定點的取樣工具，是非常必要的。據(jù)此我們研制了一種手動機械開關(guān)式準(zhǔn)確定點石油取樣器可以解決傳統(tǒng)手工取樣器存在的一些缺點，使取樣定點準(zhǔn)確、取樣代表性更好，并可利用新研制的取樣器進行實踐研究，對分層現(xiàn)象明顯，高密度的油品進行定點取樣測試分析，進一步研究油品品質(zhì)的分布情況，提高石油檢驗鑒定的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，可廣泛應(yīng)用于各油庫，罐區(qū)的石油取樣檢驗。

2 手工機械開關(guān)式石油定點取樣器技術(shù)

2.1 技術(shù)原理

手工機械開關(guān)式液體石油定點取樣器其基本結(jié)構(gòu)和核心技術(shù)是取一定長度螺旋空心軟鋼管，有長度標(biāo)識，與取樣容器相連，中心穿一根細(xì)的軟鋼絲與取樣容器進樣口開關(guān)相連，當(dāng)取樣容器到達(dá)指定位置時利用扛桿原理（類似自行車剎車結(jié)構(gòu)）打開進樣開關(guān)，等樣品容器充滿后關(guān)閉開關(guān)，取出樣品。

2.2 結(jié)構(gòu)組成

（1）取樣容器的設(shè)計與制作，用黃銅或不銹鋼制作成規(guī)定容積大小取樣器，上端有合適的開關(guān)機構(gòu)，與螺旋空心軟鋼管相連。

（2）螺旋空心軟鋼管的制作，最長可達(dá)20米，直徑約3毫米，標(biāo)有長度，可自由卷曲，便于收和攜帶。

（3）選取合適的軟鋼絲，直徑約1.5毫米，穿入螺旋空心軟鋼管中與進樣開關(guān)相連。

（4）制作合適的扛桿機構(gòu)，利用扛桿原理（類似自行車剎車結(jié)構(gòu)）可自由打開/關(guān)閉進樣口。

2.3 效果和優(yōu)點

手動機械開關(guān)式準(zhǔn)確定點石油取樣器的優(yōu)點是利用其簡單的杠桿結(jié)構(gòu)在螺旋空心軟鋼管中心穿一根細(xì)的軟鋼絲與取樣容器進樣口開關(guān)相連，當(dāng)取樣容器到達(dá)指定位置時利用扛桿原理打開進樣開關(guān)，等樣品容器充滿后關(guān)閉開關(guān)，這樣可根據(jù)石油液體的具體情況決定取樣點數(shù)并準(zhǔn)確取出該點樣品，不受其他干擾因素的影響，因此樣品的代表性非常強。

2.4 實施例

2.4.1 試驗樣機

機手工機械開關(guān)式液體石油定點取樣器，取樣器容積規(guī)格500ml（實測容積550ml），螺旋空心軟鋼管長度20米。

2.4.2 試驗內(nèi)容

容器密封程度測試。原油罐，阿曼原油，油高19.1米，油溫11.9℃，將取樣桶放下至罐底約19米處，不打開取樣開關(guān)，靜置10分鐘，提出，觀察取樣桶是否有樣品漏入，經(jīng)檢查沒有滲漏現(xiàn)象。燃料油罐，380Cst燃料油，油高16.2米，油溫42.9℃，將取樣桶放下至罐底約16米處，不打開取樣開關(guān)，靜置10分鐘，提出，觀察取樣桶是否有樣品漏入。經(jīng)檢查沒有滲漏現(xiàn)象。上述試驗說明取樣器結(jié)構(gòu)合理密閉性良好。

2.4.3 實際取樣作業(yè)

例1，岸罐號C-04阿曼原油油高19.1米，油溫11.9℃。按GB/T4756-1998方法操作，分別在2個取樣孔取樣，結(jié)果見表2。結(jié)果表明該取樣器對輕質(zhì)品質(zhì)分布均勻液體石油取樣效果良好。

例2，燃料油罐號F-15 380Cst燃料油，油高16.2米，油溫42.9℃，按GB/T4756-1998方法操作，分別在2個取樣孔取樣，結(jié)果見表2。結(jié)果表明對重質(zhì)分布不太均勻液體石油產(chǎn)品取樣校果良好，能清楚地反映其石油在整個容器中的分布情況（表1）。

2.5 附圖

手動機械開關(guān)式準(zhǔn)確定點石油取樣器。

圖1 手動機械開關(guān)式定點石油取樣器

3 結(jié)論

（1）手動機械開關(guān)式準(zhǔn)確定點石油取樣器結(jié)構(gòu)合理，密閉性良好。

（2）本取樣器適合各種靜態(tài)液體石油的取樣，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。3.3本取樣器定點準(zhǔn)確，能確保樣品的代表性，對重質(zhì)分布不太均勻液體石油產(chǎn)品取樣校果良好，能清楚地反映其石油在整個容器中的分布情況。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T4756-1998石油液體手工取樣法

[2] ASTM D4057 - 06（2011） Standard Practice for Manual Sampling of Petroleum and Petroleum Products