RU179035U1 - SAMPLE DEVICE - Google Patents

Abstract

Пробоотборное устройство относится к нефтеперерабатывающей промышленности и может использоваться в качестве устройства для отбора части перекачиваемой по трубопроводу под давлением жидкости и последующего возврата ее назад в трубопровод. Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение отбора проб как из прямого, так и из реверсивного потока без потери представительности отбираемой пробы. Наличие в одном конструктивном изделии канала входа и выхода, геометрически идентичных друг другу, обеспечивает постоянную циркуляцию части жидкости, перекачиваемой по трубопроводу в ту или обратную сторону по контуру пробоотборного устройства, тем самым позволяет осуществлять отбор части жидкости из реверсивного потока в основном трубопроводе без потери представительности отбираемой пробы.The sampling device belongs to the oil refining industry and can be used as a device for taking part of the fluid pumped through the pipeline under pressure and then returning it back to the pipeline. The technical result of the claimed utility model is to provide sampling from both direct and reverse flow without loss of representativeness of the sample taken. The presence in one structural product of the inlet and outlet channels, geometrically identical to each other, provides a constant circulation of the part of the fluid pumped through the pipeline to one or the other side along the circuit of the sampling device, thereby allowing part of the fluid to be taken from the reverse flow in the main pipeline without loss of representativeness sampling.

Description

Заявляемая полезная модель относится к нефтегазодобывающей и перерабатывающей промышленности, трубопроводному транспорту, пищевой промышленности и может использоваться в качестве устройства для отбора части перекачиваемой по трубопроводу под давлением жидкости или любой другой текучей среды и последующего возврата ее назад в трубопровод.The inventive utility model relates to the oil and gas production and processing industry, pipeline transport, the food industry and can be used as a device for selecting a portion of the fluid pumped through the pipeline under pressure or any other fluid and then returning it back to the pipeline.

Известно устройство для отбора проб жидкости из резервуара (патент РФ № 2012864), содержащее вертикальную трубку, закрепленную в основании резервуара, с пробоотборными щелевыми отверстиями, которые расположены с диаметрально противоположных сторон трубки.A device is known for sampling liquid from a reservoir (RF patent No. 2012864), comprising a vertical tube fixed at the base of the reservoir with sampling slots that are located on diametrically opposite sides of the tube.

Известное устройство имеет недостаток, заключающийся в том, что отверстия, через которые отбирается часть жидкости из резервуара, перекрываются в процессе отбора пробы, и, соответственно, отсутствует постоянная циркуляция отбираемого продукта.The known device has the disadvantage that the holes through which part of the liquid is taken from the reservoir are blocked during the sampling process, and, accordingly, there is no constant circulation of the sampled product.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для отбора проб жидкостей из трубопровода (патент РФ № 2141105), где пробозаборный элемент выполнен в виде трубки с одним пробозаборным отверстием на боковой поверхности и установлен навстречу потоку.The closest technical solution adopted for the prototype is a device for sampling liquids from a pipeline (RF patent No. 2141105), where the sampling element is made in the form of a tube with one sampling hole on the side surface and is installed towards the flow.

Недостатком вышеописанного пробозаборного устройства является то, что оно не позволяет отбирать часть жидкости из реверсивных потоков из-за отсутствия второго идентичного первому пробозаборного отверстия с диаметрально противоположной стороны трубки.The disadvantage of the above sampling device is that it does not allow you to take part of the liquid from the reverse flows due to the absence of a second identical to the first sampling hole from the diametrically opposite side of the tube.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является обеспечение отбора проб как из прямого, так и из реверсивного потока без потери представительности отбираемой пробы.The technical result of the claimed utility model is to provide sampling from both direct and reverse flow without loss of representativeness of the sample taken.

Технический результат достигается за счет того, что в пробоотборном устройстве, содержащем пробозаборный элемент с пробозаборным отверстием на боковой поверхности, установленный навстречу потоку, согласно заявляемой полезной модели пробозаборный элемент имеет два канала, геометрически идентичных друг другу, каждый канал имеет соответственно два пробозаборных отверстия - входное и выходное, входное отверстие выполнено на боковой сферической поверхности пробозаборного элемента в той части, которая располагается внутри трубопровода в потоке, а выходное отверстие выполнено на торцевой плоской поверхности пробозаборного элемента в той части, которая располагается снаружи трубопровода, при этом входной канал соединяется через исполнительный механизм с выходным каналом, образуя тем самым замкнутый контур с равномерной площадью сечения.The technical result is achieved due to the fact that in a sampling device containing a sampling element with a sampling hole on the side surface, installed in the opposite direction to the flow, according to the claimed utility model, the sampling element has two channels that are geometrically identical to each other, each channel has two sampling holes, respectively, an input and the outlet, inlet is made on the lateral spherical surface of the sampling element in that part, which is located inside the pipeline stream, and an outlet opening formed on an end flat surface of the sample probe element in that part which is located outside the conduit, wherein the inlet channel connects via an actuator with an output channel, thereby forming a closed loop with a uniform cross-sectional area.

Наличие в одном конструктивном изделии канала входа и выхода, геометрически идентичных друг другу, обеспечивает постоянную циркуляцию части жидкости, перекачиваемой по трубопроводу в ту или обратную сторону по контуру пробоотборного устройства, тем самым позволяет осуществлять отбор части жидкости из реверсивного потока в основном трубопроводе без потери представительности отбираемой пробы. Конфигурация входных/выходных отверстий, выполненных в каналах пробоотборного устройства, позволяет отбирать жидкость перекачиваемого по трубопроводу продукта на всех уровнях.The presence in one structural product of the inlet and outlet channels, geometrically identical to each other, provides a constant circulation of the part of the fluid pumped through the pipeline to one or the other side along the circuit of the sampling device, thereby allowing part of the fluid to be taken from the reverse flow in the main pipeline without loss of representativeness sampling. The configuration of the inlet / outlet openings made in the channels of the sampling device allows to take the liquid of the product pumped through the pipeline at all levels.

Пробоотборное устройство (фиг. 1) может быть выполнено, например, в виде цилиндрического или овального стержня с двумя каналами, выполненными в теле стержня, с диаметрально противоположных сторон, один из которых является входным, другой - выходным. Оба канала идентичны, то есть конфигурация и геометрические размеры одинаковы. Каждый канал имеет два отверстия - вход и выход. Входное отверстие 1 выполнено на боковой сферической поверхности пробозаборного элемента, в той части, которая располагается внутри трубопровода в потоке. Форма и размеры отверстия соответствуют ГОСТ 2517-12, так как доказана их эффективность в представительности отбираемой части жидкости из общего потока продукта в трубопроводе. Размеры отверстий зависят от диаметра трубопровода, и соответствуют табличным данным, указанным в Приложении «Б» к ГОСТ 2517-12. (табл. № 1, №2). Второе (выходное) отверстие 2 выполнено на торцевой плоской поверхности пробозаборного элемента, в той части, которая располагается снаружи трубопровода. Отверстие 2 имеет радиальную форму и соединяется с исполнительным механизмом, отвечающим за технологическую манипуляцию с продуктом. Отверстия 1 и 2 соединяются каналом в теле стержня сечением, равным площади отверстия 2 (кроме зоны стабилизации). Различие значений недопустимо, так как увеличение сечения канала приведет к созданию застойной зоны, а уменьшение создаст гидравлическое сопротивление и, как следствие, к изменению скоростных характеристик потока отобранной части жидкости. Оба этих фактора негативно сказываются на представительности отобранной части жидкости. Для обеспечения отбора части жидкости из нижнего уровня (при горизонтальном трубопроводе) общего потока продукта в канале пробозаборного элемента предусмотрена зона стабилизации потока 3, выполненная в соответствии с требованиями Приложения «Г» к ГОСТ 2517-12.The sampling device (Fig. 1) can be made, for example, in the form of a cylindrical or oval rod with two channels made in the body of the rod, on diametrically opposite sides, one of which is the input side, and the other output. Both channels are identical, that is, the configuration and geometric dimensions are the same. Each channel has two holes - input and output. The inlet 1 is made on the lateral spherical surface of the sampling element, in that part, which is located inside the pipeline in the stream. The shape and dimensions of the holes correspond to GOST 2517-12, since their effectiveness in the representativeness of the selected part of the liquid from the total product stream in the pipeline has been proved. The dimensions of the holes depend on the diameter of the pipeline, and correspond to the tabular data specified in Appendix "B" to GOST 2517-12. (table. No. 1, No. 2). The second (outlet) hole 2 is made on the end flat surface of the sampling element, in that part, which is located outside the pipeline. The hole 2 has a radial shape and is connected to the actuator responsible for the technological manipulation of the product. Holes 1 and 2 are connected by a channel in the body of the rod with a cross section equal to the area of hole 2 (except for the stabilization zone). The difference in values is unacceptable, since an increase in the cross section of the channel will lead to the creation of a stagnant zone, and a decrease will create hydraulic resistance and, as a result, to a change in the velocity characteristics of the flow of the selected part of the liquid. Both of these factors negatively affect the representativeness of the selected part of the liquid. To ensure the selection of part of the liquid from the lower level (with a horizontal pipeline) of the total product flow in the sampling element channel, a flow stabilization zone 3 is provided, made in accordance with the requirements of Appendix “G” to GOST 2517-12.

Пробозаборное устройство монтируется на трубопровод таким образом, чтобы пробозаборное отверстие одного из каналов располагалось строго перпендикулярно навстречу потоку, а отверстие второго канала, соответственно с диаметрально противоположной стороны пробозаборного устройства. По мере движения потока по трубопроводу часть жидкости под воздействием динамического давления напора технологической среды попадает в отверстие пробоотборного устройства, которое расположено строго перпендикулярно навстречу потоку, и по входному каналу поступает в исполнительный механизм. Это может быть вентиль, автоматический пробоотборник или поточный анализатор технологической среды, перекачиваемой по трубопроводу. Затем отобранная жидкость, пройдя исполнительный механизм, устремляется по выходному каналу назад в трубопровод. Этот движение обеспечивается за счет того, что отверстие выходного канала расположено на задней грани пробоотборного устройства относительно направления потока, жидкость, обтекая тело пробоотборного устройства, согласно эффекту Вентури, создает в этой зоне область пониженного давления. В результате, получаем постоянно циркулирующий по контуру пробоотборного устройства поток представительно отобранной жидкости.The sampling device is mounted on the pipeline so that the sampling hole of one of the channels is located strictly perpendicular to the flow, and the hole of the second channel, respectively, from the diametrically opposite side of the sampling device. As the flow moves through the pipeline, part of the liquid under the influence of dynamic pressure of the pressure of the technological medium enters the hole of the sampling device, which is located strictly perpendicular to the flow, and enters the actuator through the inlet channel. This can be a valve, an automatic sampler, or a flow analyzer of a process medium pumped through a pipeline. Then, the selected fluid, having passed the actuator, rushes through the outlet channel back into the pipeline. This movement is provided due to the fact that the outlet channel opening is located on the rear face of the sampling device relative to the flow direction, and the liquid flowing around the body of the sampling device, according to the Venturi effect, creates a region of reduced pressure in this zone. As a result, we get a stream of representatively selected fluid constantly circulating along the contour of the sampling device.

Таким образом, конструктивно упрощается система, предназначенная для отбора пробы перекачиваемого продукта, отпадает потребность дополнительной трубной обвязки с запорными элементами, насосами и т.д. Конструктивное решение геометрически идентичного исполнения входного и выходного каналов пробоотборного устройства позволяет производить отбор части жидкости и при реверсивном потоке без потери ее представительности.Thus, the system designed to take a sample of the pumped product is structurally simplified, there is no need for additional piping with shut-off elements, pumps, etc. The design solution of the geometrically identical design of the input and output channels of the sampling device allows the selection of part of the liquid even with a reverse flow without losing its representativeness.

Claims (3)

1. Пробоотборное устройство, содержащее пробозаборный элемент с пробозаборным отверстием на боковой поверхности, установленный навстречу потоку, отличающееся тем, что пробозаборный элемент имеет два канала, геометрически идентичных друг другу, каждый канал имеет соответственно два пробозаборных отверстия - входное и выходное, входное отверстие выполнено на боковой сферической поверхности пробозаборного элемента в той части, которая располагается внутри трубопровода в потоке, а выходное отверстие выполнено на торцевой плоской поверхности пробозаборного элемента в той части, которая располагается снаружи трубопровода, при этом входной канал соединяется через исполнительный механизм с выходным каналом, образуя тем самым замкнутый контур с равномерной площадью сечения.1. A sampling device containing a sampling element with a sampling hole on the side surface, mounted upstream, characterized in that the sampling element has two channels that are geometrically identical to each other, each channel has two sampling holes, respectively, the inlet and outlet, the inlet is made on the lateral spherical surface of the sampling element in the part that is located inside the pipeline in the stream, and the outlet is made on the flat end face awns sample probe element in that part which is located outside the conduit, wherein the inlet channel connects via an actuator with an output channel, thereby forming a closed loop with a uniform cross-sectional area. 2. Пробоотборное устройство по п. 1, отличающееся тем, что пробозаборный элемент может быть выполнен в виде цилиндрического стержня.2. A sampling device according to claim 1, characterized in that the sampling element can be made in the form of a cylindrical rod. 3. Пробоотборное устройство по п. 1, отличающееся тем, что пробозаборный элемент может быть выполнен в виде овального стержня.3. The sampling device according to claim 1, characterized in that the sampling element can be made in the form of an oval rod.

Images