[发明专利]流体的复合采样

说明书

流过管道的流体的复合采样包括：在耦合至流体正流过的管道的容器中收集来自管道的流体的第一离散样本，该第一离散样本具有第一选定的体积；以及在容器中并且在距第一样本第一间隔处收集来自管道的流体的第二离散样本，该第二离散样本具有第二选定的体积，藉此在容器耦合至管道时在容器中形成复合样本。该复合样本包括第一离散样本和第二离散样本，并且可包括一个或多个附加离散样本。一种用于收集复合样本的装置，包括气相色谱仪，并且该装置被设置成使得在不从该装置移除复合样本或传输复合样本的情况下将复合样本提供至该气相色谱仪。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2012年1月27日的标题为“Composite Sampling of Fluids(流体的复合采样)”的美国专利申请序列号No.61/591,809的优先权，该申请以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本公开涉及流体的复合样本的形成和分析。

背景技术

在通过管道传递的各种流体上进行分析以评估该流体的各种特征，包括组成、杂质水平等。一个示例包括对于液化天然气(LNG)的组成分析以确定其商业价值。许多天然气储层被发现于遥远的位置或海上的位置，并且经由LNG船将天然气运输到世界各地的市场区域。在允许容积比为标准温度和压力条件下产品的600倍的条件下运输天然气。这通过-162℃的贮存条件来实现。这种类型的大型船舶运载20至30亿立方英尺的天然气。在LNG上进行的组成分析获得包括下列的计算值：气体压缩率、比重、英热单位(BTU)值、每千立方英尺的液体加仑数(GPM)、沃泊(Wobbe)指数、甲烷数(methane number)、和露点。虽然容器和终端设施具有进行LNG的这种组成分析的测试能力，但这种分析通常是有限的，并且为了简单起见，可将全部货物错误地假设为在组成上非常均匀。

发明内容

在一个方面，一种装置包括：入口，其被配置为接收流过管道的流体的一部分；阀，耦合至该入口；泵，耦合至该阀；容器，其耦合至该阀；以及气相色谱仪，其耦合至该阀。该装置被配置为在容器中收集复合样本，该复合样本包括流体的两个或更多个离散样本，在距至少一个其它离散样本选定间隔处来收集离散样本中的每一个且离散样本中的每一个具有选定的体积。

实现可包括下列一个或多个特征。例如，在一些情况下，该装置通过阀门将复合样本从容器转移至气相色谱仪。离散样本中的每一个的体积是用户可选择的。在某些情况下，离散样本中的每一个的体积被选择为相同的。选定的间隔可基于经过时间，并可对应于泵的采样速率。泵的采样速率可以是用户可选择的。在一些示例中，泵为注射器泵。注射器泵可以是可编程的。

容器可拆卸地耦合至阀。例如，容器可利用快速连接配件耦合至阀，使得复合样本在收集和/或由气相色谱仪分析之后可被留存和/或运输到装置外(例如，以用于附加分析)。气相色谱仪也耦合至入口，并且该装置将流过管道的流体的非复合样本递送到气相色谱仪。因此，可以在对于复合样本的离散样本的收集之前、期间、或之后来分析局部样本(spot sample)。该装置可包括附加入口以用于接收来自附加源的附加流体，其中，气相色谱仪耦合至附加入口并且接收附加流体的样本。附加流体可以是例如从运载液化天然气的船舶到终端设施的若干输送管线中的一个。该装置可评估复合样本、非复合样本、和/或附加流体的样本的组成。

该装置在容器中自动地收集流体的两个或更多个离散样本。该装置还可包括用户界面和控制器，该控制器操作性地耦合至阀、泵、和气相色谱仪并且被配置为控制容器中流体的两个或更多个离散样本的收集。在一些情况下，该装置耦合至计算机，以允许该装置的远程致动或编程和/或附加的数据处理。

该装置为便携式并且可以是自给的。在一个示例中，该装置可在没有外部电源的情况下连续操作达至少6-8小时。在一些情况下，外部线路功率经由电源线被供应至该装置。便携式装置允许在远程位置处快速采样和分析多种流体(液体、低温液体、气体)。