RU52923U1 - Пробоотборное устройство - Google Patents

Abstract

Предложение относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях, где производятся работы по отбору проб жидкости из трубопроводов. Пробоотборное устройство, содержащим основной трубопровод, пробоотборную секцию, закрепленную с основным трубопроводом с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь, отборный кран и манометр. Концентрично в основном трубопроводе перед входом потока жидкости в проботборную секцию установлен завихритель, выполненный в виде плоского винтового закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости. Завихритель закреплен на втулке, снабженной торцевыми конусными обтекателями. В основном трубопроводе напротив выхода потока жидкости из пробоотборной секции установлено устройство, сужающее поток. Отборный кран выполнен в виде втулки, жестко соединенной с рукояткой. Втулка герметично установлена внутри корпус, снабженного сквозным горизонтальным пазом, через который пропущена вышеупомянутая рукоятка. В исходном положении втулка перекрывает сливное отверстие корпуса, а рукоятка посредством опорного кольца подпружинена посредством пружины относительно корпуса и имеет возможность осевого перемещения совместно с втулкой, открывая сливное отверстии корпуса в рабочем положении. Предлагаемое пробоотборное устройство имеет простую конструкции и низкую металлоемкость без увеличения гидравлических потерь в устройстве, а повышение долговечности устройства обусловлено созданием конструкции отборного крана, позволяющей увеличить его срок службы благодаря повышенной износостойкости и герметичности к частым циклам его открытия и закрытия.

Description

Предложение относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях, где производятся работы по отбору проб жидкости из трубопроводов.

Известен пробоотборник и способ отбора проб жидкости (Патент РФ №2157889 МПК 7 Е 21 В 49/08, G 012 N 1/10, опубл. бюл. №29, от 20.10.2000 г.) включающий корпус с полостью для накопления жидкой фазы с крышкой в нижней части, фильтрующим приспособлением и сливным устройством, при этом корпус пробоотборника жестко закреплен снаружи внизу трубопровода или технологического аппарата, фильтрующее приспособление установлено внутри корпуса между полостями трубопровода и пробоотборника, полностью перекрывая сечение, обеспечивающее их гидродинамическое сообщение, а сливное устройство смонтировано на штуцере, жестко закрепленном на корпусе пробоотборника в нижней части полости пробоотборника.

Недостатками данного устройства являются:

во-первых, отбираемые пробы имеют искаженный состав, поскольку корпус пробоотборника расположен снизу и при течении жидкости по трубопроводу происходит ее расслоение, и в него попадают в основном более тяжелые фракции жидкости, находящиеся снизу, а более легкие фракции жидкости, расположенные выше минуют корпус пробоотборника;

во-вторых, при течении жидкости по трубопроводу фильтрующее устройство, размещенное внутри корпуса забивается механическими примесями, в связи с чем для отбора проб необходимо производить его регулярную очистку, а для этого требуется постоянный контроль.

Наиболее близким по технической сущности является пробоотборное устройство (Патент RU на полезную модель №40391 МПК 7 Е 21 В 49/08, F 17 D 3/10, опубл. бюл..№25, от 10.09.2004 г.), смонтированое на основном трубопроводе и выполненное в виде двух секций, закрепленных с основным трубопроводом посредством фланцевых соединений, и снабженное регулируемым трехходовыми шаровыми задвижками, отборным краном и манометром, при этом трехходовые шаровые задвижки соединены

валом с рычагом управления с возможностью попеременно отсекать одну из секций, а каждая из секций выполнена с возможностью пропуска всего потока жидкости, причем одна из секций является байпасной, а другая - пробоотборной (мерной) с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь.

Недостатками данного устройства являются:

во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей, а также громоздкость и металлоемкость;

во-вторых, при частом отборе проб, детали отборного крана изнашиваются и он теряет герметичность, в связи с чем снижается срок службы устройства в целом и требуется ревизия уплотнительных элементов отборного крана или полная его замена.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции и снижение металлоемкости без увеличения гидравлических потерь в устройстве, а также повышение долговечности устройства за счет увеличения срока службы отборного крана.

Техническая задача решается предлагаемым пробоотборным устройством, содержащим основной трубопровод, пробоотборную секцию, закрепленную с основным трубопроводом с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь, отборный кран, манометр.

Новым является то, что концентрично в основном трубопроводе перед входом потока жидкости в проботборную секцию установлен завихритель, выполненный в виде плоского винтового закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, и закреплен на втулке, снабженной торцевыми конусными обтекателями, при этом в основном трубопроводе напротив выхода потока жидкости из пробоотборной секции установлено устройство, сужающее поток, причем отборный кран выполнен в виде втулки, жестко соединенной с рукояткой, и герметично установленной внутри корпуса, снабженного сквозным горизонтальным пазом, через который пропущена вышеупомянутая рукоятка, при этом в исходном положении втулка перекрывает сливное отверстие корпуса, а рукоятка посредством опорного кольца подпружинена относительно корпуса, и имеет возможность осевого перемещения совместно со втулкой, открывая сливное отверстии корпуса в рабочем положении.

На фигуре схематично представлено пробоотборное устройство в исходном положении.

Пробоотборное устройство, содержащим основной трубопровод 1, пробоотборную секцию 2, закрепленную с основным трубопроводом 1 с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь, отборный кран 3 и манометр

4. Концентрично в основном трубопроводе 1 перед входом потока жидкости в проботборную секцию 2 установлен завихритель 5, выполненный в виде плоского винтового закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости. Завихритель 5 закреплен на втулке 6, снабженной торцевыми конусными обтекателями 7.

В основном трубопроводе 1 напротив выхода потока жидкости из пробоотборной секции 2 установлено устройство, сужающее поток 8.

Отборный кран 3 выполнен в виде втулки 9, жестко соединенной с рукояткой 10. Втулка 9 герметично установлена внутри корпуса 11, снабженного сквозным горизонтальным пазом 12, через который пропущена вышеупомянутая рукоятка 10.

В исходном положении втулка 9 перекрывает сливное отверстие 13 корпуса 11, а рукоятка 10 посредством опорного кольца 14 подпружинена посредством пружины 15 относительно корпуса 11 и имеет возможность осевого перемещения совместно с втулкой 9, открывая сливное отверстии 13 корпуса 11 в рабочем положении.

С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях деталей установлены уплотнительные кольца 16.

Пробоотборное устройство работает следующим образом.

В процессе движении по основному трубопроводу 1 (см. фигуру) поток жидкости, попадает на завихритель 5 винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, и крепление завихрителя 5 на втулке 6 с торцевыми конусными обтекателями 7 обеспечивает снижение гидравлических потерь, возникающих вследствие вихреобразования и отрыва потока на винновой поверхности завихрителя 5. Поток жидкости входит в завихритель 5 со степенью закрутки, близкой к нулю, и постепенно закручивается в межвинтовом канале завихрителя 5. За счет постоянного закручивающего воздействия винтовой поверхности завихрителя 5 на поток жидкости происходит перемешивание потока жидкости, который перед входом в пробоотборную секцию 2 и разделяется на два направления:

- первое, по основному трубопроводу 1 поток жидкости поступает в устройство, сужающее поток 8 и далее вновь в основной трубопровод 1 за пробоотборной секцией 2;

- второе, попадает в пробоотборную секцию 2, где поток жидкости, заполняя ее внутреннее пространство, вновь вытекает в основной трубопровод 1 за устройством, сужающим поток 8 и соединяется с потоком жидкости, движущемся в первом направление.

При постоянно работающем основном трубопроводе 1 движение потока жидкости

происходит с охватом всего его поперечного сечения в двух направлениях и пробоотборная секция 2 постоянно заполнена пробой жидкости с составом, соответствующим времени и условиям ее отбора без образования застойных зон.

Манометр 4 установлен в пробоотборной секции 2 с целью контроля давления при эксплуатации и отборе проб.

Отбор пробы происходит следующим образом. Открывают отборный кран 3 путем физического воздействия на рукоятку 10 в сторону сжатия пружины 15, при этом последняя, благодаря посредству опорного кольца 14 начинает сжиматься, а рукоятка 10 совместно со втулкой 9, герметично установленной в корпусе 11 перемещается по сквозному горизонтальному пазу 12 корпуса 11 и в определенный момент, открывается сливное отверстие 13 отборного крана 3, при этом происходит снижение давление за устройством, сужающим поток 8 (пробоотборник принимает рабочее положение), и текущий по пробоотборной секции поток жидкости (проба) сливается в контейнер (на фигуре не показано) для ее транспортировки.

Набрав необходимый объем пробы физическое воздействие на рукоятку 10 прекращают, при этом последняя за счет силы упругости пружины 15 и посредству опорного кольца 14 совместно со втулкой 9 возвращается в исходное положение, герметично перекрывая сливное отверстие 13 отборного крана 3.

Предлагаемое пробоотборное устройство имеет простую конструкции и низкую металлоемкость без увеличения гидравлических потерь в устройстве, а повышение долговечности устройства обусловлено созданием конструкции отборного крана, позволяющей увеличить его срок службы благодаря повышенной износостойкости и герметичности к частым циклам его открытия и закрытия.

Claims (1)

1. Пробоотборное устройство, содержащее основной трубопровод, пробоотборную секцию, закрепленную с основным трубопроводом с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь, отборный кран, манометр, отличающееся тем, что концентрично в основном трубопроводе перед входом потока жидкости в проботборную секцию установлен завихритель, выполненный в виде плоского винтового закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, и закреплен на втулке, снабженной торцевыми конусными обтекателями, при этом в основном трубопроводе напротив выхода потока жидкости из пробоотборной секции установлено устройство, сужающее поток, причем отборный кран выполнен в виде втулки, жестко соединенной с рукояткой, и герметично установленной внутри корпуса, снабженного сквозным горизонтальным пазом, через который пропущена вышеупомянутая рукоятка, при этом в исходном положении втулка перекрывает сливное отверстие корпуса, а рукоятка посредством опорного кольца подпружинена относительно корпуса, и имеет возможность осевого перемещения совместно со втулкой, открывая сливное отверстии корпуса в рабочем положении.