RU222296U1 - X-ray transparent tube for multiphase flow analysis - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области измерения параметров потока с помощью рентгеновского или гамма-излучения, а именно к устройствам для проведения рентгеновской или гамма-интроскопии жидких или газообразных потоков или их смеси, и может быть использована в информационно-измерительных системах нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности. Сущность полезной модели заключается в том, что рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока путем пропускания через многофазный поток рентгеновского или гамма-излучения выполнена из рентгенопрозрачного материала, сечение трубы для прохождения рентгеновского или гамма-излучения выполнено вытянутой формы, при этом прямые (вытянутые) части поверхности трубы выполнены по образующим конуса, вершиной которого является источник излучения, а основанием - изображение трубы на приемнике излучения, причем прямые (вытянутые) части поверхности трубы выполнены по образующим конуса и остаются внутри круглой трубы. Непроходные участки заполнены рентгенпрозрачным материалом, внешний периметр таким образом остается круглым. Конус примыкает к радиальным скруглениям через небольшие радиусы. Технический результат: повышение точности измерения расхода многофазного потока за счет более плотного и обширного прилегания трубы и уменьшения толщины стенок трубы. The utility model relates to the field of measuring flow parameters using X-ray or gamma radiation, namely to devices for performing X-ray or gamma introscopy of liquid or gaseous flows or their mixtures, and can be used in information measurement systems in the oil production, oil refining and chemical industries . The essence of the utility model is that a radiolucent tube for analyzing a multiphase flow by passing X-ray or gamma radiation through a multiphase flow is made of radiolucent material, the cross-section of the pipe for passing X-ray or gamma radiation is made of an elongated shape, with straight (elongated) parts of the surface the pipes are made along the generatrices of a cone, the top of which is the radiation source, and the base is the image of the pipe on the radiation receiver, and the straight (elongated) parts of the pipe surface are made along the generatrix of the cone and remain inside the round pipe. The non-passable areas are filled with radiolucent material, thus keeping the outer perimeter circular. The cone adjoins the radial fillets through small radii. Technical result: increasing the accuracy of measuring the flow rate of a multiphase flow due to a more dense and extensive fit of the pipe and reducing the thickness of the pipe walls.

Description

Настоящая полезная модель относится к области измерения параметров потока с помощью рентгеновского или гамма-излучения, а именно к устройствам для проведения рентгеновской или гамма-интроскопии жидких или газообразных потоков или их смеси, и может быть использована в информационно-измерительных системах нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, и химической промышленности. This utility model relates to the field of measuring flow parameters using X-ray or gamma radiation, namely to devices for performing X-ray or gamma introscopy of liquid or gaseous flows or their mixtures, and can be used in information measurement systems of oil production, oil refining, and chemical industry.

Из существующего уровня техники известен RU2722064, опубл. 26.05.2020 г., который представляет собой рентгенопрозрачную трубу для анализа многофазного потока путем пропускания через многофазный поток рентгеновского или гамма-излучения, выполненную из рентгенопрозрачного материала, при этом сечение трубы для прохождения рентгеновского или гамма-излучения выполнено вытянутой формы, причем прямые (вытянутые) части поверхности трубы выполнены по образующим конуса, вершиной которого является источник излучения, а основанием - изображение трубы на приемнике излучения, скругленные части поверхности трубы выполнены по окружностям, которые тангенциально пересекаются с прямыми (вытянутыми) частями трубы. Недостатками данного технического решения является количество погрешностей измерений.Known from the existing level of technology is RU2722064, publ. 05.26.2020, which is a radiolucent tube for analyzing a multiphase flow by passing X-ray or gamma radiation through a multiphase flow, made of radiolucent material, while the cross-section of the pipe for passing X-ray or gamma radiation is made of an elongated shape, and straight (elongated ) parts of the pipe surface are made along the generatrices of a cone, the apex of which is the radiation source, and the base is the image of the pipe on the radiation receiver, the rounded parts of the pipe surface are made along circles that tangentially intersect with the straight (elongated) parts of the pipe. The disadvantages of this technical solution are the number of measurement errors.

Задачей, на решение которой направлено заявляемая полезная модель, является повышение точности измерения расхода многофазного потока за счет более однородного распределения толщины слоя исследуемого многофазного потока, через который проходит излучение при любой поперечной координате трубы, а так же общая надежность конструкции.The task to be solved by the claimed utility model is to increase the accuracy of measuring the flow rate of a multiphase flow due to a more uniform distribution of the thickness of the layer of the multiphase flow under study, through which radiation passes at any transverse coordinate of the pipe, as well as the overall reliability of the design.

Данная задача решается за счет того, что заявленная полезная модель - рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока путем пропускания через многофазный поток рентгеновского или гамма-излучения, выполнена из рентгенопрозрачного материала, сечение трубы для прохождения рентгеновского или гамма-излучения выполнено вытянутой формы, при этом вытянутые части поверхности трубы выполнены по образующим конуса, вершиной которого является источник излучения, а основанием - изображение трубы на приемнике излучения, причем вытянутые части поверхности трубы выполнены по образующим конуса и остаются внутри круглой трубы. Непроходные участки могут быть заполнены рентгенпрозрачным материалом, внешний периметр таким образом остается круглым. Радиальные скругления, образованные лучами конуса, находятся внутри него, и конус каждым образующим его лучом касается границ радиальных скруглений.This problem is solved due to the fact that the claimed utility model - a radiolucent tube for analyzing a multiphase flow by passing X-ray or gamma radiation through a multiphase flow, is made of radiolucent material, the cross-section of the pipe for passing X-ray or gamma radiation is made of an elongated shape, while the elongated parts of the pipe surface are made along the generatrices of a cone, the top of which is the radiation source, and the base is the image of the pipe on the radiation receiver, and the elongated parts of the pipe surface are made along the generatrix of the cone and remain inside the round pipe. Non-passable areas can be filled with radiolucent material, thus keeping the outer perimeter circular. The radial roundings formed by the rays of the cone are located inside it, and the cone with each ray forming it touches the boundaries of the radial roundings.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение точности измерения расхода многофазного потока.The technical result provided by the given set of features is to increase the accuracy of measuring the flow rate of a multiphase flow.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:

Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока представляющая собой трубу 1, выполненную из рентгенопрозрачного материала армированного углеволокном для проведения интроскопии потока с помощью рентгеновского или гамма-излучения без значительного поглощения излучения материалом трубы. Сечение трубы выполнено вытянутой формы, при этом прямые (вытянутые) части поверхности трубы 1 выполнены по образующим конуса 3, вершиной которого является источник излучения 4, а основанием - изображение 5 трубы на приемнике излучения 6. Скругленные части 7 поверхности трубы 1 выполнены усечением лучами окружности трубы и примыкают к образующим лучам через небольшие радиусы.X-ray transparent pipe for analysis of multiphase flow, which is a pipe 1 made of x-ray transparent material reinforced with carbon fiber for performing flow introscopy using X-ray or gamma radiation without significant absorption of radiation by the pipe material. The cross-section of the pipe is made of an elongated shape, while the straight (elongated) parts of the surface of the pipe 1 are made along the generatrices of the cone 3, the top of which is the radiation source 4, and the base is the image 5 of the pipe on the radiation receiver 6. The rounded parts 7 of the surface of the pipe 1 are made by truncation of the rays of the circle pipes and are adjacent to the forming beams through small radii.

Работает устройство следующим образом, исследуемый многофазный поток протекает по рентгенопрозрачной трубе, которую просвечивают рентгеновским или гамма-излучением из источника, схематично показанного в виде конуса. Излучение проходит через рентгенопрозрачную трубу с исследуемым многофазным потоком, проецируется на приемнике излучения, где формирует изображение или последовательность изображений трубы с исследуемым многофазным потоком. Полученные изображения анализируются компьютерной вычислительной системой. Предлагаемая рентгенопрозрачная труба обеспечивает близкое к однородному распределение толщины слоя исследуемого многофазного потока по сечению трубы: толщина слоя потока, прилегающего к стенке трубы, незначительно отличается от толщины слоя потока в центральной части трубы. Таким образом, проведение процедуры интроскопии рентгеновским или гамма-излучением многофазного потока, протекающего по предлагаемой рентгенопрозрачной трубе, позволит обеспечить более однородное распределение толщины исследуемого потока, через который проходит излучение при разной поперечной координате трубы и, следовательно, более однородную проекцию исследуемого потока на приемник излучения, что дает возможность повысить точность измерения расхода многофазного потока. Лучшие показатели качества получаются за счет более плотного и обширного прилегания трубы, труба повторяет форму круга в местах касания, в отличие от первого варианта где касание в одной точке.The device operates as follows: the multiphase flow under study flows through a radiolucent tube, which is illuminated with X-ray or gamma radiation from a source schematically shown in the form of a cone. The radiation passes through a radiolucent tube with the multiphase flow under study and is projected on the radiation receiver, where it forms an image or a sequence of images of the pipe with the multiphase flow under study. The resulting images are analyzed by a computer computing system. The proposed X-ray transparent pipe provides a close to uniform distribution of the thickness of the layer of the multiphase flow under study over the cross section of the pipe: the thickness of the flow layer adjacent to the pipe wall differs slightly from the thickness of the flow layer in the central part of the pipe. Thus, carrying out the procedure of introscopy with X-ray or gamma radiation of a multiphase flow flowing through the proposed radiolucent pipe will ensure a more uniform distribution of the thickness of the studied flow through which the radiation passes at different transverse coordinates of the pipe and, consequently, a more uniform projection of the studied flow onto the radiation receiver , which makes it possible to increase the accuracy of measuring the flow rate of a multiphase flow. Better quality indicators are obtained due to a tighter and more extensive fit of the pipe; the pipe repeats the shape of a circle at the points of contact, in contrast to the first option where the contact is at one point.

Claims (1)

Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока путем пропускания через многофазный поток рентгеновского или гамма-излучения, выполненная из рентгенопрозрачного материала, сечение трубы для прохождения рентгеновского или гамма-излучения выполнено вытянутой формы, при этом вытянутые части поверхности трубы выполнены по образующим конуса, вершиной которого является источник излучения, а основанием - изображение трубы на приемнике излучения, причем вытянутые части поверхности трубы выполнены по образующим конуса и остаются внутри круглой трубы, при этом непроходные участки заполнены рентгенпрозрачным материалом, внешний периметр таким образом остается круглым.An X-ray transparent tube for analyzing a multiphase flow by passing X-ray or gamma radiation through a multiphase flow, made of radiolucent material, the section of the pipe for passing X-ray or gamma radiation is made of an elongated shape, while the elongated parts of the pipe surface are made along the generatrices of a cone, the apex of which is the source radiation, and the base is the image of the pipe on the radiation receiver, and the elongated parts of the pipe surface are made along the generatrices of the cone and remain inside the round pipe, while the non-passable areas are filled with radiolucent material, the outer perimeter thus remains round.