RU175763U1 - STAND FOR TESTING ADDITIVES FOR HYDROCARBON LIQUIDS - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для исследования свойств текучей среды, в частности к устройствам для изучения гидродинамических потерь.Стенд для испытания присадок для углеводородных жидкостей содержит источник сжатого воздуха, соединенный с, по меньшей мере, двумя емкостями для углеводородных жидкостей, соединенными двумя трубопроводами, один из которых снабжен, по меньшей мере, одним расходомером, при этом первый трубопровод содержит участок для измерения, снабженный одним датчиком давления и одним датчиком температуры, причем емкости для углеводородных жидкостей выполнены герметичными.Технический результат - повышение точности определения степени влияния присадок для углеводородных жидкостей на основе высокомолекулярных полимеров на величину потерь давления при движении жидкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to devices for studying the properties of a fluid, in particular to devices for studying hydrodynamic losses. A test bench for additives for hydrocarbon liquids contains a compressed air source connected to at least two containers for hydrocarbon liquids connected by two pipelines, one of which is equipped with at least one flow meter, the first pipeline comprising a measuring section provided with one pressure sensor and one temperature sensor, The containers for hydrocarbon liquids are leakproof. The technical result is an increase in the accuracy of determining the degree of influence of additives for hydrocarbon liquids based on high molecular weight polymers on the value of pressure loss during fluid movement. 3 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам для исследования свойств текучей среды, в частности к устройствам для изучения гидродинамических потерь. The invention relates to devices for studying the properties of a fluid, in particular to devices for studying hydrodynamic losses.

Известен стенд для исследования влияния физического и химического воздействий на свойства жидкостей или газов, содержащий основной и сливной баки, насос, датчики расхода и давления (патент RU 131165 U1 Стенд для оценки эффективности физико-химического воздействия на поток воды, нефти, газа и газоконденсата, опубл.10.08.2013).A well-known bench for studying the influence of physical and chemical effects on the properties of liquids or gases, containing the main and drain tanks, a pump, flow and pressure sensors (patent RU 131165 U1, A bench for assessing the effectiveness of the physico-chemical effect on the flow of water, oil, gas and gas condensate, publ. 08/10/2013).

Известен гидродинамический стенд, содержащий расходную емкость, винтовой насос, измерительный узел и расходомер (патент RU 151950 U1 гидродинамический стенд для испытания противотурбулентных присадок для нефти и нефтепродуктов, опубл. 20.04.2015).Known hydrodynamic stand containing a supply tank, a screw pump, a measuring unit and a flow meter (patent RU 151950 U1 hydrodynamic stand for testing anti-turbulent additives for oil and petroleum products, publ. 04/20/2015).

Недостатком известных аналогов является то, что циркуляция жидкости по трубопроводу осуществляется с помощью насосов, причем исследуемая жидкость многократно проходит через насос. Это делает неэффективным применение этих стендов при исследовании жидкостей с присадками на основе высокомолекулярных полимеров, так как, проходя через насос, присадки испытывают механическое воздействие. В результате высокомолекулярные полимеры подвергаются деструкции, что делает невозможным достоверно оценить степень влияния присадок на величину потерь энергии жидкости при её движении.A disadvantage of the known analogues is that the circulation of the fluid through the pipeline is carried out using pumps, and the test fluid passes through the pump many times. This makes the use of these stands ineffective in the study of liquids with additives based on high molecular weight polymers, since, passing through the pump, the additives experience mechanical stress. As a result, high molecular weight polymers undergo degradation, which makes it impossible to reliably assess the degree of influence of additives on the amount of energy loss of a liquid during its movement.

В качестве ближайшего аналога выбрана установка для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления, включающая две емкости для углеводородной жидкости, снабженные термостатами, трубопровод, на котором образован измерительный участок, соединяющий две емкости, датчик дифференциального давления, датчик температуры и расходомер, установленные на измерительном участке, при этом внутри емкостей установлен поршень, выполненный с возможностью вытеснения углеводородной жидкости с заданной скоростью, обеспечивающей турбулентный режим течения углеводородной жидкости по измерительному участку (патент на изобретение RU 2629884 C1 Установка для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления, опубл. 04.09.2017).As the closest analogue, the installation for evaluating the effectiveness of hydraulic resistance reduction agents was chosen, including two tanks for hydrocarbon liquid equipped with thermostats, a pipeline on which a measuring section is formed connecting two tanks, a differential pressure sensor, a temperature sensor and a flow meter installed on the measuring section, at the same time, a piston is installed inside the tanks, made with the possibility of displacing the hydrocarbon liquid at a given speed, ensuring that turbulent flow of hydrocarbon fluid through the measuring section (patent for the invention RU 2629884 C1 Installation for evaluating the effectiveness of agents to reduce hydraulic resistance, publ. 04.09.2017).

Недостатком ближайшего аналога является сложность конструкции установки, связанная с наличием сложных гидродинамических устройств (поршней) в емкостях для исследуемых углеводородных жидкостей, а также в отсутствии возвратного трубопровода между емкостями, что обуславливает низкую надежность работы установки и невысокую точность измерений.The disadvantage of the closest analogue is the complexity of the installation design associated with the presence of complex hydrodynamic devices (pistons) in the tanks for the studied hydrocarbon liquids, as well as in the absence of a return pipe between the tanks, which leads to low reliability of the installation and low measurement accuracy.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается заявляемой полезной моделью, является создание простой конструкции стенда, позволяющего с большой точностью определять степень влияния присадок на основе высокомолекулярных полимеров на величину потерь давления при движении жидкости.A technical problem, the solution of which is provided by the claimed utility model, is the creation of a simple stand design that allows with high accuracy to determine the degree of influence of additives based on high molecular weight polymers on the amount of pressure loss during fluid movement.

Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в повышении точности определения степени влияния присадок для углеводородных жидкостей на основе высокомолекулярных полимеров на величину потерь давления при движении жидкости.The technical result obtained by using the claimed utility model is to increase the accuracy of determining the degree of influence of additives for hydrocarbon fluids based on high molecular weight polymers on the amount of pressure loss during fluid movement.

Технический результат достигается тем, что в стенде для испытания присадок для углеводородных жидкостей, содержащем, по меньшей мере, две емкости для углеводородных жидкостей, соединенные первым трубопроводом, снабженным, по меньшей мере, одним расходомером, при этом первый трубопровод содержит участок для измерения, снабженный, по меньшей мере, одним датчиком давления и одним датчиком температуры, согласно полезной модели стенд снабжен соединенным с емкостями для углеводородных жидкостей источником сжатого воздуха и соединяющим емкости для углеводородных жидкостей вторым трубопроводом, причем емкости для углеводородных жидкостей выполнены герметичными.The technical result is achieved by the fact that in the test bench for additives for hydrocarbon liquids containing at least two containers for hydrocarbon liquids connected by a first pipe equipped with at least one flow meter, the first pipe contains a measuring section provided with at least one pressure sensor and one temperature sensor, according to a utility model, the stand is equipped with a source of compressed air connected to containers for hydrocarbon liquids and connecting a container ti for hydrocarbon liquids second conduit, wherein the capacitance of the hydrocarbon liquids are sealed.

При этом согласно полезной модели емкости для углеводородных жидкостей могут быть снабжены запорными клапанами подачи сжатого воздуха.Moreover, according to a utility model, tanks for hydrocarbon liquids can be equipped with shut-off valves for supplying compressed air.

При этом согласно полезной модели емкости для углеводородных жидкостей могут быть снабжены клапанами сообщения с атмосферой.Moreover, according to a utility model, tanks for hydrocarbon liquids can be equipped with valves for communication with the atmosphere.

При этом согласно полезной модели емкости для углеводородных жидкостей могут быть снабжены входными и выходными запорными клапанами.Moreover, according to a utility model, tanks for hydrocarbon liquids can be equipped with inlet and outlet shut-off valves.

Использование источника сжатого воздуха, второго (возвратного) трубопровода и выполнение емкостей для углеводородных жидкостей герметичными позволяет применить сжатый воздух для создания потока жидкости (воздух не попадает в систему), что делает возможным производить высокоточный сравнительный анализ величины гидравлических потерь различных жидкостей с присадками на основе высокомолекулярных полимеров. Using a source of compressed air, a second (return) pipeline, and making containers for hydrocarbon liquids leak-proof allows the use of compressed air to create a fluid flow (air does not enter the system), which makes it possible to perform a highly accurate comparative analysis of the hydraulic losses of various liquids with additives based on high molecular weight polymers.

Заявленная полезная модель поясняется схемой (фиг. 1), на которой изображен стенд для испытания присадок для углеводородных жидкостей, пример выполнения которого не является единственно возможным, но наглядно демонстрируют возможность достижения заявленного технического результата. При этом приведенные примеры выполнения стенда не ограничивают возможностей осуществления полезной модели, не выходящих за рамки формулы полезной модели, и не являются исчерпывающими.The claimed utility model is illustrated by the scheme (Fig. 1), which shows a stand for testing additives for hydrocarbon liquids, an example of which is not the only possible, but clearly demonstrate the possibility of achieving the claimed technical result. At the same time, the presented examples of the stand execution do not limit the possibilities of implementing the utility model that do not go beyond the scope of the utility model formula, and are not exhaustive.

Согласно полезной модели стенд для испытания присадок содержит емкость 1 для углеводородных жидкостей с герметичной крышкой 2 и емкость 3 для углеводородных жидкостей с герметичной крышкой 4. На крышках емкостей 1 и 3 могут быть расположены соответственно запорные клапаны 5 и 6 подачи сжатого воздуха, запорные клапаны 7 и 8 сообщения с атмосферой, входные запорные клапаны 9 и 10. На дне емкостей 1 и 3 установлены выходные запорные клапаны 11 и 12 соответственно (фиг. 1). Герметичность крышек 2 и 4 означает, что если все запорные клапаны закрыты, то полость емкости не имеет связи с атмосферой. Запорные клапаны подачи сжатого воздуха 5 и 6 связаны с выходом регулятора давления 13, вход которого связан с источником сжатого воздуха 22 (например компрессором). Давление на выходе регулятора давления 13 контролируется манометром 14. Выходной запорный клапан 11 емкости 1 связан с входным запорным клапаном 10 емкости 3 первым трубопроводом 15, на котором установлены расходомер 16. Первый трубопровод 15 содержит участок 23 для измерения, который снабжен датчиком 17 давления и датчиком 19 температуры, установленными в начале участка 23, и датчиком 18 давления и датчиком 20 температуры 20, установленными в конце участка 23. Выходной запорный клапан 12 емкости 3 и входной запорный клапан 9 емкости 1 связаны вторым (обратным) трубопроводом 21 (фиг. 1). According to a utility model, the additive testing stand contains a container 1 for hydrocarbon liquids with a sealed cap 2 and a container 3 for hydrocarbon liquids with a sealed cap 4. On the caps of containers 1 and 3, shut-off valves 5 and 6 for supplying compressed air and shut-off valves 7 can be located, respectively. and 8 communication with the atmosphere, the input shut-off valves 9 and 10. At the bottom of the tanks 1 and 3, the output shut-off valves 11 and 12 are installed, respectively (Fig. 1). The tightness of caps 2 and 4 means that if all shut-off valves are closed, then the cavity of the tank has no connection with the atmosphere. The shut-off valves for the supply of compressed air 5 and 6 are connected to the output of the pressure regulator 13, the input of which is connected to a source of compressed air 22 (for example, a compressor). The pressure at the output of the pressure regulator 13 is controlled by a manometer 14. The output shut-off valve 11 of the tank 1 is connected to the inlet shut-off valve 10 of the tank 3 by a first pipe 15 on which a flow meter 16 is installed. The first pipe 15 contains a measuring section 23, which is equipped with a pressure sensor 17 and a sensor 19 temperature, installed at the beginning of section 23, and a pressure sensor 18 and a temperature sensor 20, installed at the end of section 23. The output shut-off valve 12 of the tank 3 and the input shut-off valve 9 of the tank 1 are connected by a second (reverse th) pipe 21 (Fig. 1).

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

В исходном состоянии исследуемая углеводородная жидкость находится в емкости 1. Запорные клапаны 6, 7, 9, 11, 12 закрыты, а запорные клапаны 5, 8, 10 открыты. Регулятором давления 13 устанавливается требуемое давление сжатого воздуха. Величина этого давления, которое контролируется манометром 14, определяет расход жидкости через трубопровод 15 при испытаниях. In the initial state, the studied hydrocarbon liquid is in the tank 1. Shut-off valves 6, 7, 9, 11, 12 are closed, and shut-off valves 5, 8, 10 are open. The pressure regulator 13 sets the required pressure of the compressed air. The magnitude of this pressure, which is controlled by a pressure gauge 14, determines the flow rate of the liquid through the pipe 15 during testing.

После открытия запорного клапана 11 исследуемая жидкость начинает поступать по трубопроводу 15 из емкости 1 в емкость 3. Жидкость проходит по участку 23 для измерения, на входе которого датчиком 17 давления фиксируется величина давления, а датчиком 19 температуры – значение температуры. На выходе измерительного участка датчиком 18 давления также фиксируется величина давления, а датчиком 20 температуры – значение температуры. Значение величины расхода жидкости в процессе испытания фиксируется расходомером 16. After the shut-off valve 11 is opened, the test liquid begins to flow through the pipe 15 from the tank 1 to the tank 3. The liquid passes through the measuring section 23, at the inlet of which the pressure value is recorded by the pressure sensor 17 and the temperature value by the temperature sensor 19. The pressure value 18 is also recorded at the output of the measuring section by the pressure sensor 18, and the temperature value 20 by the temperature sensor 20. The value of the fluid flow rate during the test is fixed by the flow meter 16.

Когда вся жидкость из емкости 1 поступит в емкость 3, запорные клапаны 5, 8, 10, 11 закрываются, а запорные клапаны 6, 7, 10 открываются. Далее открывается запорный клапан 12, и жидкость из емкости 3 по трубопроводу 21 возвращается в емкость 1. После этого запорные клапаны устанавливаются в исходное положение. Стенд готов к следующему измерительному циклу.When all the liquid from the tank 1 enters the tank 3, the shut-off valves 5, 8, 10, 11 are closed, and the shut-off valves 6, 7, 10 open. Next, the shut-off valve 12 opens, and the liquid from the tank 3 through the pipe 21 is returned to the tank 1. After that, the shut-off valves are set to their original position. The stand is ready for the next measuring cycle.

Таким образом, на стенде можно получить значения перепада давления на измерительном участке при различных скоростях течения исследуемой жидкости (путем изменения уровня давления на выходе регулятора давления 13). Изменяя свойства жидкости, например, путем добавки в жидкость присадок, можно установить степень влияния этих присадок на изменение величины гидравлических потерь. Thus, the stand can be used to obtain the pressure drop across the measuring section at various flow rates of the test fluid (by changing the pressure level at the outlet of the pressure regulator 13). By changing the properties of the liquid, for example, by adding additives to the liquid, it is possible to establish the degree of influence of these additives on the change in the magnitude of hydraulic losses.

Особенно эффективным применение стенда будет в случае исследования степени влияния присадок на основе высокомолекулярных полимеров, добавленных в различных концентрациях в разные виды нефти. Это обусловлено тем, что присадки не подвергаются механическому воздействию и не разрушаются в процессе испытаний.Especially effective is the use of the stand in the case of studying the degree of influence of additives based on high molecular weight polymers added in various concentrations to different types of oil. This is due to the fact that additives are not subjected to mechanical stress and are not destroyed during testing.

Процесс исследований на стенде для испытания присадок для нефти и нефтепродуктов может быть легко автоматизирован при использовании управляемых запорных клапанов и датчиков уровня.The research process at the test bench for testing additives for oil and petroleum products can be easily automated using controlled shut-off valves and level sensors.

Claims (4)

1. Стенд для испытания присадок для углеводородных жидкостей, содержащий, по меньшей мере, две емкости для углеводородных жидкостей, соединенные первым трубопроводом, снабженным, по меньшей мере, одним расходомером, при этом первый трубопровод содержит участок для измерения, снабженный, по меньшей мере, одним датчиком давления и одним датчиком температуры, отличающийся тем, что стенд снабжен соединенным с емкостями для углеводородных жидкостей источником сжатого воздуха и соединяющим емкости для углеводородных жидкостей вторым трубопроводом, причем емкости для углеводородных жидкостей выполнены герметичными. 1. A test bench for additives for hydrocarbon liquids, containing at least two tanks for hydrocarbon liquids connected by a first pipe provided with at least one flow meter, the first pipe contains a section for measuring, provided with at least one pressure sensor and one temperature sensor, characterized in that the stand is equipped with a source of compressed air connected to the tanks for hydrocarbon liquids and a second pipe connection connecting the tanks for hydrocarbon liquids vodom, wherein the container for hydrocarbon liquids are sealed. 2. Стенд для испытания присадок для углеводородных жидкостей по п. 1, отличающийся тем, что емкости для углеводородных жидкостей снабжены запорными клапанами подачи сжатого воздуха. 2. A test bench for additives for hydrocarbon liquids according to claim 1, characterized in that the containers for hydrocarbon liquids are equipped with shut-off valves for supplying compressed air. 3. Стенд для испытания присадок для углеводородных жидкостей по п. 1, отличающийся тем, что емкости для углеводородных жидкостей снабжены клапанами сообщения с атмосферой.3. A test bench for additives for hydrocarbon liquids according to claim 1, characterized in that the containers for hydrocarbon liquids are equipped with valves for communication with the atmosphere. 4. Стенд для испытания присадок для углеводородных жидкостей по п. 1, отличающийся тем, что емкости для углеводородных жидкостей снабжены входными и выходными запорными клапанами.4. A test bench for additives for hydrocarbon liquids according to claim 1, characterized in that the containers for hydrocarbon liquids are equipped with inlet and outlet shut-off valves.

Images