RU2602491C2

RU2602491C2 - Detector of pipe-piston verification unit

Info

Publication number: RU2602491C2
Application number: RU2015147834/28A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Осипов; Радик Рафаэлевич Замалетдинов; Дмитрий Андреевич Дыкань; Сергей Александрович Камбаров; Эльдар Дамирович Ахмадиев
Original assignee: Закрытое акционерное общество Научно-инженерный центр "ИНКОМСИСТЕМ"
Priority date: 2015-11-06
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2016-11-20
Also published as: RU2015147834A

Abstract

FIELD: manufacturing technology.

SUBSTANCE: invention relates to pipeline systems indicating passage of pig-ball piston 56 through calibrated pipeline section 27 of pipe-piston verification unit (PVU). PVU detector consists of base 1, holder 2 and cover 3, made with channels 11, 20, 22 and 25, connecting them with working fluid flow in PVU pipeline 27, which balances effect of working medium at rod 30, coupled with plunger 4, and sleeve 13 with flag 37, fixed on rod 30, shutting-off light flux from radiation source to other optoelectronic indicator 6 at movement of plunger 4 from ball piston 56, moving along PVU pipeline 27, wherein inner cavity 9 of holder 2 is protected from leaks of working medium with O-rings 33 and 34, installed on rod 30.

EFFECT: simplified maintenance of verification unit with detector, installed on it, reduced time and costs for preparation of unit for calibration of device for measuring fluid flow rate providing reliability of checking by device for measuring fluid flow rate.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам контроля прохождения внутритрубных снарядов в трубопроводных системах, преимущественно к устройствам индикации перемещения шарового поршня в калиброванном участке трубопоршневой поверочной установки (ТПУ), и может быть использовано в системах поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях.The invention relates to devices for controlling the passage of in-pipe shells in pipeline systems, mainly to devices for indicating the movement of a ball piston in a calibrated section of a tube-piston calibration unit (TPU), and can be used in calibration systems for measuring liquid flow at oil and gas producing, oil and gas processing and oil transportation or other enterprises.

Известен усовершенствованный индикатор трубопроводного скребка с регулируемой установкой, содержащий ниппель, имеющий внутреннюю поверхность с резьбой, узел заглушки с пусковым устройством, содержащим первый магнит, узел индикатора с флажком, с механизмом расцепления, удерживающим флажок, и вторым магнитом, причем первый магнит и второй магнит являются противоположными по расположению полюсов, между узлом заглушки и ниппелем и между ниппелем и корпусом узла индикатора установлены уплотнительные кольца (патент RU на изобретение №2462652, МПК F16L 55/48, опубл. 27.09.2012 г.) [1].Known is an improved indicator of a pipeline scraper with an adjustable installation, comprising a nipple having an inner surface with a thread, a plug assembly with a starting device containing a first magnet, an indicator assembly with a flag, a trip mechanism holding the flag, and a second magnet, the first magnet and the second magnet are opposite in position of the poles, between the nipple assembly and the nipple and between the nipple and the housing of the indicator assembly, sealing rings are installed (RU patent for the invention No. 2462652, IPC F16L 55/48, published on September 27, 2012) [1].

Данное устройство выполнено в виде механического устройства и предназначено для визуального определения местоположения скребка при его прохождении в трубопроводе и не может быть использовано в автоматизированных системах контроля и измерения расхода жидкости, в частности в трубопоршневых поверочных установках, в виду отсутствия электрического сигнала.This device is made in the form of a mechanical device and is designed to visually determine the location of the scraper during its passage in the pipeline and cannot be used in automated systems for monitoring and measuring the flow of fluid, in particular in piston-testing systems, due to the absence of an electrical signal.

Известен детектор поверочной установки, состоящий из ненамагничивающегося корпуса с входящими в него основанием, держателем, центральной втулкой и крышкой, из плунжера, выполненного из ферромагнитного материала, с продольным каналом и поперечным каналом и магнитного выключателя, при этом основание корпуса жестко прикреплено к трубопроводу поверочной установки, к основанию посредством фланца прикреплен держатель с размещенным в нем плунжером, в центральной втулке закреплен магнитный выключатель и размещена цилиндрическая пружина, в держателе установлены уплотнительные кольца (патент US на изобретение №6789407, МПК7 G01F 25/00, опубл. 14.09.2004 г.) [2] (прототип устройства).A known calibration device detector, consisting of a non-magnetizable body with a base, holder, central sleeve and cover included in it, of a plunger made of ferromagnetic material, with a longitudinal channel and a transverse channel and a magnetic switch, the housing base is rigidly attached to the pipeline of the calibration installation , a holder with a plunger placed in it is attached to the base by means of a flange, a magnetic switch is fixed in the central sleeve and a coil spring is placed, in erzhatele mounted sealing ring (US patent №6789407, MPK7 G01F 25/00, publ. 14.09.2004) [2] (prototype apparatus).

Недостатком данного устройства является неудобство обслуживания детектора, заключающееся в необходимости освобождения трубопровода поверочной установки от прокачиваемой рабочей среды при ревизии и замене магнитного выключателя, что ведет к повторному заполнению поверочной установки рабочей средой и повторной поверке трубопоршневой поверочной установки.The disadvantage of this device is the inconvenience of servicing the detector, which consists in the need to release the calibration system pipeline from the pumped working medium during revision and replacement of the magnetic switch, which leads to re-filling the calibration installation with a working medium and repeated calibration of the pipe-piston calibration installation.

Техническим результатом данного изобретения является упрощение обслуживания поверочной установки с установленным на ней детектором, снижение затрат на подготовку установки к поверке средств измерения расхода жидкости с обеспечением достоверности поверки средств измерения расхода жидкости.The technical result of this invention is to simplify the maintenance of the calibration installation with a detector installed on it, reducing the cost of preparing the installation for calibration of liquid flow measuring instruments, while ensuring the reliability of calibration of liquid flow measuring instruments.

Техническая задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением заявленного технического результата решается тем, что в детекторе трубопроводной поверочной установки, состоящем из основания с внутренней полостью, держателя с внутренней полостью, крышки с проходной полостью, плунжера с одним или более продольными каналами, спиральной пружины и сигнализатора перемещения упомянутого плунжера, упомянутый плунжер снабжен соединенным с ним штоком с закрепленной на нем втулкой с флажком, взаимодействующим с сигнализатором перемещения упомянутого плунжера, выполненным в виде оптоэлектронного сигнализатора и установленного во внутренней полости упомянутого держателя.The technical problem underlying the present invention, with the achievement of the claimed technical result, is solved by the fact that in the detector of the pipeline calibration installation, consisting of a base with an internal cavity, a holder with an internal cavity, a cover with a passage cavity, a plunger with one or more longitudinal channels, spiral a spring and a movement indicator of said plunger, said plunger is provided with a rod connected to it with a sleeve fixed to it with a flag interacting with the signaling device emescheniya said plunger, made in the form of an optoelectronic signaling and installed in the inner cavity of said holder.

Техническая задача, положенная в основу настоящего изобретения, с достижением заявленного технического результата решается также тем, что в упомянутом держателе и в упомянутой крышке выполнены продольные каналы, сообщающиеся с упомянутой внутренней полостью упомянутого основания, при этом в упомянутой крышке выполнены сообщающиеся поперечный канал и осевое проходное направляющее отверстие, а в упомянутом держателе - осевое проходное направляющее отверстие и проходное поперечное отверстие для кабельного ввода, сообщающееся с внутренней полостью упомянутого держателя, упомянутый шток снабжен как минимум одним уплотнительным кольцом, взаимодействующим с упомянутым осевым проходным направляющим отверстием упомянутого держателя, и как минимум одним уплотнительным кольцом, взаимодействующим с упомянутым осевым проходным направляющим отверстием упомянутой крышки, проходная полость упомянутой крышки сообщается с внутренней полостью упомянутого держателя.The technical problem underlying the present invention, with the achievement of the claimed technical result is also solved by the fact that in said holder and in said cover there are longitudinal channels communicating with said internal cavity of said base, while communicating transverse channel and axial passage are made in said cover a guide hole, and in said holder an axial passage guide hole and a transverse passage hole for the cable entry communicating with the inside with a cavity of said holder, said rod is provided with at least one sealing ring interacting with said axial passage through hole of said holder and at least one sealing ring interacting with said axial passage through hole of said cover, the passage cavity of said cover communicates with the inner cavity of said holder.

Сущность изобретения заключается в том, что в отличие от прототипа в детекторе трубопоршневой поверочной установки, состоящем из основания с внутренней полостью с установленным в ней плунжером с одним или более продольными каналами, держателя с внутренней полостью с установленным в ней оптоэлектронным сигнализатором и с осевым проходным направляющим отверстием и крышки с проходной полостью, сообщающейся с внутренней полостью держателя, с осевым проходным направляющим отверстием и сообщающимся с ним посредством поперечного канала с продольным каналом, плунжер с продольным каналом снабжен соединенным с ним штоком, проходящим через осевое проходное направляющее отверстие держателя, внутреннюю полость держателя, через осевое проходное направляющее отверстие в крышке, при этом шток уплотнен в осевых проходных направляющих отверстиях держателя и крышки уплотнительными кольцами, поперечный канал в крышке, соосно выполненные продольные каналы в крышке и в держателе сообщаются с внутренней полостью основания и трубопроводом поверочной установки, что обеспечивает поступление рабочей среды в полость осевого проходного направляющего отверстия крышки и разгрузку плунжера и соединенного с ним штока, повышает чувствительность устройства и тем самым достоверность поверки средств измерения расхода жидкости; внутренняя полость держателя с установленным в ней оптоэлектронным сигнализатором с взаимодействующим с ним посредством втулки с флажком, закрепленной на штоке, защищена от протечек рабочей среды уплотнительными кольцами, установленными на штоке, что обеспечивает возможность доступа к оптоэлектронному сигнализатору для ревизии и замены без дренирования рабочей среды из трубопровода поверочной установки, упрощает обслуживание трубопоршневой поверочной установки, снижает затраты на выполнение поверки средств измерения расхода жидкости.The essence of the invention lies in the fact that, in contrast to the prototype, in the detector of a tube-piston calibration apparatus, consisting of a base with an internal cavity with a plunger installed in it with one or more longitudinal channels, a holder with an internal cavity with an optoelectronic signaling device installed in it and with an axial guideway hole and cover with a passage cavity communicating with the internal cavity of the holder, with an axial passage guide hole and communicating with it through a transverse channel with the native channel, the plunger with a longitudinal channel is equipped with a rod connected to it, passing through the axial bore guide hole of the holder, the internal cavity of the holder, through the axial bore guide hole in the cover, the rod is sealed in the axial bore guide holes of the holder and cover with sealing rings, the transverse channel in the lid, coaxially made longitudinal channels in the lid and in the holder communicate with the internal cavity of the base and the piping of the calibration unit, which ensures the post the entrainment of the working medium into the cavity of the axial bore guide hole of the cover and the unloading of the plunger and the rod connected to it increases the sensitivity of the device and thereby the reliability of calibration of means for measuring fluid flow; the internal cavity of the holder with an optoelectronic detector installed in it and interacting with it through a sleeve with a flag mounted on the rod is protected from leakage of the working medium by sealing rings mounted on the rod, which allows access to the optoelectronic detector for revision and replacement without draining the working medium from the piping of the calibration installation, simplifies the maintenance of the pipe-piston calibration installation, reduces the cost of performing verification of measuring instruments for the flow of liquid awns.

На фиг. 1 представлен детектор трубопоршневой поверочной установки в разрезе; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.In FIG. 1 shows a cross-sectional piston-piston verification installation detector; in FIG. 2 is a view A in FIG. one; in FIG. 3 is a section BB in FIG. one.

Детектор трубопоршневой поверочной установки (ТПУ) состоит из основания 1, держателя 2, крышки 3, плунжера 4, спиральной пружины 5 и оптоэлектронного сигнализатора 6. Основание 1 выполнено с проточкой 7, образующей внутреннюю полость 8 основания 1 с возможностью размещения в ней плунжера 4 и спиральной пружины 5. Держатель 2 выполнен с внутренней полостью 9 для установки в ней оптоэлектронного сигнализатора 6, с осевым проходным направляющим отверстием 10, с продольным каналом 11 с расточкой 12 для установки переходной втулки 13, с проходным поперечным отверстием 14 для кабельного ввода (не показан) и проточками 15 и 16 для уплотнительных колец 17 и 18. Крышка 3 выполнена с осевым проходным направляющим отверстием 19, продольным каналом 20 с проточкой 21, поперечным каналом 22 с жестко установленной на нем заглушкой 23. В крышке 3 выполнена проходная полость 24, сообщающаяся с внутренней полостью 9 держателя 2. Плунжер 4 выполнен с проходным каналом 25 и с наконечником 26, входящим в трубопровод 27 поверочной установки, и снабжен втулкой 28, выполненной, например, из фторопласта и закрепленной гайкой 29. Плунжер 4 снабжен штоком 30 с проточками 31 и 32 с установленными в них уплотнительными кольцами соответственно 33 и 34. На штоке 30 винтом 35 закреплена втулка 36 с флажком 37. Во внутренней полости 9 держателя 2 установлен оптоэлектронный сигнализатор 6, включающий кронштейн 38 с установленным на нем источником излучения 39 и фотоприемником 40. Кронштейн 38 оптоэлектронного сигнализатора 6 закреплен во внутренней полости 9 держателя 2 винтами 41. Переходная втулка 13 выполнена с проточками 42 и 43 для установки уплотнительных колец 44 и 45. На крышке 3 установлены пробка 46 и крышка 47 с прокладкой 48 проходной полости 24. Крышка 47 закреплена на крышке 3 винтами 49. Держатель 2 с крышкой 3 прикреплены к основанию 1 детектора ТПУ винтами 50, при этом основание 1 жестко закреплено на трубопроводе 27 ТПУ.The detector of a tube piston calibration unit (TPU) consists of a base 1, a holder 2, a cover 3, a plunger 4, a coil spring 5 and an optoelectronic signaling device 6. The base 1 is made with a groove 7 that forms the internal cavity 8 of the base 1 with the possibility of placing a plunger 4 in it coil spring 5. The holder 2 is made with an internal cavity 9 for installation of an optoelectronic signaling device 6 in it, with an axial passage guide hole 10, with a longitudinal channel 11 with a bore 12 for installation of the adapter sleeve 13, with a passage cross m hole 14 for cable entry (not shown) and grooves 15 and 16 for the sealing rings 17 and 18. The cover 3 is made with an axial passage guide hole 19, a longitudinal channel 20 with a groove 21, a transverse channel 22 with a plug 23 fixed to it. In the cover 3, a passage cavity 24 is made, communicating with the internal cavity 9 of the holder 2. The plunger 4 is made with a passage channel 25 and with a tip 26 included in the piping 27 of the calibration unit, and is equipped with a sleeve 28 made, for example, of fluoroplastic and secured with a nut 29 .Plun Gers 4 is equipped with a stem 30 with grooves 31 and 32 with O-rings 33 and 34 installed in them respectively. A sleeve 36 with a flag 37 is fixed on the stem 30 with a screw 35. An optoelectronic signaling device 6 is mounted in the inner cavity 9 of the holder 2, including an arm 38 mounted on radiation source 39 and a photodetector 40. The bracket 38 of the optoelectronic detector 6 is fixed in the internal cavity 9 of the holder 2 by screws 41. The adapter sleeve 13 is made with grooves 42 and 43 for installing the sealing rings 44 and 45. On the cover 3 are installed the box 46 and the cover 47 with the gasket 48 of the passage cavity 24. The cover 47 is fixed to the cover 3 with screws 49. The holder 2 with the cover 3 is attached to the base 1 of the TPU detector with screws 50, while the base 1 is rigidly fixed to the TPU pipe 27.

Детектор трубопоршневой поверочной установки работает следующим образом. При прохождении по трубопроводу 27 по направлению, указанному стрелкой 51, рабочая среда под действием давления проникает через проходной канал 25 плунжера 4 во внутреннюю полость 8 основания 1. Затем через продольный канал 11 держателя 2, канал 52 проходной втулки 13, продольный канал 20, поперечный канал 22 крышки 3 проникает в полость 53 осевого проходного направляющего отверстия 19. Воздействие потока рабочей среды на плунжер 4 со стороны трубопровода 27 уравновешивается воздействием рабочей среды на плунжер 4 со стороны внутренней полости 8 и давлением на шток 30 в полости 53 крышки 3. Нижнее крайнее положение наконечника 26 плунжера 4 достигается воздействием на плунжер 4 спиральной пружины 5, при этом плунжер 4 торцом 54 упирается в уступ 55 основания 1. При перемещении шарового поршня 56 под действием потока рабочей среды по трубопроводу 27 ТПУ шаровой поршень 56 взаимодействует с наконечником 26 плунжера 4, что обеспечивает перемещение плунжера 4 со штоком 30 и закрепленной на штоке 30 втулкой 36 с флажком 37. Флажок 37, расположенный между источником излучения 39 и фотоприемником 40 оптоэлектронного сигнализатора 6, перекрывает световой поток, что выдает сигнал на блок управления (не показан) о прохождении шарового поршня 56 через детектор трубопоршневой поверочной установки. После прохождения шарового поршня 56 плунжер 4 возвращается в исходное положение.The detector of a piston calibration installation operates as follows. When passing through the pipeline 27 in the direction indicated by arrow 51, the working medium under pressure penetrates through the passage channel 25 of the plunger 4 into the internal cavity 8 of the base 1. Then, through the longitudinal channel 11 of the holder 2, the channel 52 of the passage sleeve 13, the longitudinal channel 20, transverse the channel 22 of the cover 3 penetrates into the cavity 53 of the axial bore guide hole 19. The influence of the flow of the working medium on the plunger 4 from the side of the pipeline 27 is balanced by the effect of the working medium on the plunger 4 from the side of the internal cavity 8 lowering the rod 30 in the cavity 53 of the cover 3. The lower extreme position of the tip 26 of the plunger 4 is achieved by exposing the plunger 4 to a spiral spring 5, while the plunger 4 end faces 54 against the ledge 55 of the base 1. When moving the ball piston 56 under the influence of the working medium flow to the TPU pipe 27, the ball piston 56 interacts with the tip 26 of the plunger 4, which ensures the movement of the plunger 4 with the rod 30 and the sleeve 36 fixed to the rod 30 with the flag 37. Flag 37, located between the radiation source 39 and the photodetector 40 optoelectronic Signaling 6 overlaps the luminous flux which outputs a signal to the control unit (not shown) of the passage of the piston 56 through the ball detector calibration of pipe installation. After passing the ball piston 56, the plunger 4 returns to its original position.

Предлагаемое изобретение упрощает обслуживание поверочной установки с установленным на ней детектором, снижает время и затраты на подготовку установки к поверке средств измерения расхода жидкости посредством исключения давления рабочей среды на плунжер детектора и защиты зоны установки оптоэлектронного сигнализатора от протечек рабочей среды, обеспечивает достоверность поверки средств измерения расхода жидкости. Предлагаемое устройство совместно с трубопоршневой поверочной установкой может быть использовано в системах поверки средств измерения расхода жидкости на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих, нефтетранспортных или иных предприятиях.The present invention simplifies the maintenance of a calibration installation with a detector installed on it, reduces the time and cost of preparing the installation for calibration of liquid flow measuring instruments by eliminating the pressure of the working medium on the plunger of the detector and protecting the installation area of the optoelectronic signaling device from leakage of the working medium, and ensures the accuracy of calibration of flow measuring instruments liquids. The proposed device together with a piston calibration unit can be used in calibration systems for measuring liquid flow at oil and gas producing, oil and gas processing, oil transportation or other enterprises.

Claims

1. Детектор трубопоршневой поверочной установки, состоящий из основания с внутренней полостью, держателя с внутренней полостью, крышки с проходной полостью, плунжера с одним или более продольным каналом, спиральной пружины и сигнализатора перемещения упомянутого плунжера, отличающийся тем, что упомянутый плунжер снабжен соединенным с ним штоком с закрепленной на нем втулкой с флажком, взаимодействующим с сигнализатором перемещения упомянутого плунжера, выполненным в виде оптоэлектронного сигнализатора, установленного во внутренней полости упомянутого держателя.1. A piston-piston verification installation detector, consisting of a base with an internal cavity, a holder with an internal cavity, a cover with a passage cavity, a plunger with one or more longitudinal channels, a spiral spring and a movement indicator of said plunger, characterized in that the said plunger is equipped with connected to it a rod with a sleeve fixed to it with a flag interacting with the movement indicator of the said plunger, made in the form of an optoelectronic signal device installed in the internal Fragments of said holder.

2. Детектор поверочной установки по п. 1, отличающийся тем, что в упомянутом держателе и в упомянутой крышке выполнены продольные каналы, сообщающиеся с упомянутой внутренней полостью упомянутого основания, при этом в упомянутой крышке выполнены сообщающиеся поперечный канал и осевое проходное направляющее отверстие, а в упомянутом держателе - осевое проходное направляющее отверстие и проходное поперечное отверстие для кабельного ввода, сообщающееся с внутренней полостью упомянутого держателя.2. The verification device detector according to claim 1, characterized in that longitudinal channels are made in said holder and in said cover, communicating with said internal cavity of said base, while said transverse channel and an axial passage guide hole are made in said cover, and said holder - an axial passage guide hole and a transverse passage hole for cable entry, communicating with the internal cavity of the holder.

3. Детектор поверочной установки по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый шток снабжен как минимум одним уплотнительным кольцом, взаимодействующим с упомянутым осевым проходным направляющим отверстием упомянутого держателя, и как минимум одним уплотнительным кольцом, взаимодействующим с упомянутым осевым проходным направляющим отверстием упомянутой крышки.3. The detector test device according to claim 1, characterized in that said rod is provided with at least one o-ring interacting with said axial bore guide hole of said holder and at least one o-ring interacting with said axial bore guide hole of said cover.

4. Детектор поверочной установки по п. 1, отличающийся тем, что проходная полость упомянутой крышки сообщается с внутренней полостью упомянутого держателя. 4. The detector of the calibration installation according to claim 1, characterized in that the passage cavity of said cover is in communication with the internal cavity of said holder.