手工机械开关式石油定点取样器技术与应用

贺新安 何明 屠卡滨 林日斌 张静

【摘要】本文提出了静态液体石油取样工具新的设计方案，研制了一种手动机械开关式准确定点石油取样器，使取样定点准确，尤其适用于对石油分布不均匀分层现象复杂密度较高的油品进行定点取样测试分析，可充分研究储油罐中油品品质的分布情况，提高石油检验鉴定的科学性和准确性。

【关键词】定点取样器

1 前言

液体石油的取样方法有自动采样法和手工取样法之分，尤其是在各类储油罐中对静态液体石油的取样以手工取样方法为主。取样的目的是按规定的方法取得代表性样品，用于对石油品质各项指标的理化分析。在石油检验工作中，取样是检验工作中不可缺少的一个重要环节，是保证分析测试结果准确、可靠的前提条件。如果所取的样品没有代表性，实验室测试分析的数据就失去意义，因此正确取样取得具有代表性的样品是一项至关重要的工作。

2012年中国石油消费接近5亿吨，超过56%的原油依赖进口，随着中国石油对外进口依赖程度的提高，进口石油品种也多元化，特别是近年来高粘度、高倾点、高密度的重质原油和燃料油的增加，使石油到达岸罐后石油分布复杂，分层现象明显，尤其是一些调和燃料油，其调和的油品品质不一样，在岸罐内容易造成分层，在底部可能沉积着较重的油品，而在上层的油品密度相对较轻，而且这种轻重油品的分布与液位高度的关系没有固定的规律性，因此用常规取样器采用上、中、下三点取样，取得的样品代表性往往不够。这种情况下应增加取样点以保证取得代表性样品，但常规取样器难以准确把握样点（位置），在取样桶提升的过程中，桶内的一部分油品不可避免地要与桶外交换，这会影响样品的代表性。

因此，研制一种简单、安全、易操作能准确定点的取样工具，是非常必要的。据此我们研制了一种手动机械开关式准确定点石油取样器可以解决传统手工取样器存在的一些缺点，使取样定点准确、取样代表性更好，并可利用新研制的取样器进行实践研究，对分层现象明显，高密度的油品进行定点取样测试分析，进一步研究油品品质的分布情况，提高石油检验鉴定的科学性和准确性，可广泛应用于各油库，罐区的石油取样检验。

2 手工机械开关式石油定点取样器技术

2.1 技术原理

手工机械开关式液体石油定点取样器其基本结构和核心技术是取一定长度螺旋空心软钢管，有长度标识，与取样容器相连，中心穿一根细的软钢丝与取样容器进样口开关相连，当取样容器到达指定位置时利用扛杆原理（类似自行车刹车结构）打开进样开关，等样品容器充满后关闭开关，取出样品。

2.2 结构组成

（1）取样容器的设计与制作，用黄铜或不锈钢制作成规定容积大小取样器，上端有合适的开关机构，与螺旋空心软钢管相连。

（2）螺旋空心软钢管的制作，最长可达20米，直径约3毫米，标有长度，可自由卷曲，便于收和携带。

（3）选取合适的软钢丝，直径约1.5毫米，穿入螺旋空心软钢管中与进样开关相连。

（4）制作合适的扛杆机构，利用扛杆原理（类似自行车刹车结构）可自由打开/关闭进样口。

2.3 效果和优点

手动机械开关式准确定点石油取样器的优点是利用其简单的杠杆结构在螺旋空心软钢管中心穿一根细的软钢丝与取样容器进样口开关相连，当取样容器到达指定位置时利用扛杆原理打开进样开关，等样品容器充满后关闭开关，这样可根据石油液体的具体情况决定取样点数并准确取出该点样品，不受其他干扰因素的影响，因此样品的代表性非常强。

2.4 实施例

2.4.1 试验样机

机手工机械开关式液体石油定点取样器，取样器容积规格500ml（实测容积550ml），螺旋空心软钢管长度20米。

2.4.2 试验内容

容器密封程度测试。原油罐，阿曼原油，油高19.1米，油温11.9℃，将取样桶放下至罐底约19米处，不打开取样开关，静置10分钟，提出，观察取样桶是否有样品漏入，经检查没有渗漏现象。燃料油罐，380Cst燃料油，油高16.2米，油温42.9℃，将取样桶放下至罐底约16米处，不打开取样开关，静置10分钟，提出，观察取样桶是否有样品漏入。经检查没有渗漏现象。上述试验说明取样器结构合理密闭性良好。

2.4.3 实际取样作业

例1，岸罐号C-04阿曼原油油高19.1米，油温11.9℃。按GB/T4756-1998方法操作，分别在2个取样孔取样，结果见表2。结果表明该取样器对轻质品质分布均匀液体石油取样效果良好。

例2，燃料油罐号F-15 380Cst燃料油，油高16.2米，油温42.9℃，按GB/T4756-1998方法操作，分别在2个取样孔取样，结果见表2。结果表明对重质分布不太均匀液体石油产品取样校果良好，能清楚地反映其石油在整个容器中的分布情况（表1）。

2.5 附图

手动机械开关式准确定点石油取样器。

图1 手动机械开关式定点石油取样器

3 结论

（1）手动机械开关式准确定点石油取样器结构合理，密闭性良好。

（2）本取样器适合各种静态液体石油的取样，结构简单，操作方便。3.3本取样器定点准确，能确保样品的代表性，对重质分布不太均匀液体石油产品取样校果良好，能清楚地反映其石油在整个容器中的分布情况。

参考文献

[1] GB/T4756-1998石油液体手工取样法

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