Пробоотборник-дозатор

 

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. Пробоотборник-дозатор содержит трубопровод, корпус, выполненный в виде патрубка с полым штоком и вентилем. Полый шток жестко и герметично соединен с трубопроводом, при этом полый шток выполнен в виде патрубка со скошенным концом и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца стороны полого штока. Трубопровод за полым штоком по потоку жидкости оснащен сужением. Второй конец патрубка герметично соединен с трубопроводом за его сужением в зоне пониженного давления. Патрубок между вентилем и вторым концом патрубка оснащен цилиндрическим кожухом с поршнем, выполненным с возможностью осевого перемещения относительно цилиндрического кожуха. Цилиндрический кожух со стороны вентиля снабжен сливным открывающимся патрубком с задвижкой. Поршень оснащен клапаном, пропускающим жидкость со стороны вентиля. Плотность клапана меньше плотности жидкости, в связи с чем в статическом положении клапан перекрывает верхнее отверстие поршня. Предлагаемый пробоотборник-дозатор позволяет повысить качество отбора проб за счет отсутствия отстойных зон и постоянного обновления пробы за счет движения отбираемого потока жидкости, а возможность накопления пробы строго определенного объема дает более объективную оценку о компонентом составе отбираемой пробы.

1 ил. на 1 л.

Предложение относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих, 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. в 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, при этом в корпус 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.

Известно пробоотборное устройство (патент РФ на полезную модель №40391, МПК 7 Е 21 В 49/08, F 17 D 3/10, опубл. в 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 регулируемыми 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.

Наиболее близким по технической сущности является пробоотборник (патент РФ на полезную модель №47971, МПК 7 Е 21 В 49/08 A, G 01 N 1/10 В, опубл. в бюл. №25, от 10.09.2005 г.), содержащий трубопровод, корпус в виде патрубка, приваренного к трубопроводу и полый шток с вентилем, при этом полый шток соединен с корпусом жестко и герметично и выполнен в виде патрубка меньшим, чем у трубопровода сечением со скошенным концом, упирающимся в диаметрально противоположную сторону от крепления с корпусом, и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости, при этом срез скошенного конца размещен с противоположной радиальным отверстиям стороны полого штока.

Недостатками данного пробоотборника являются:

во-первых, низкое качество отбираемых проб, поскольку корпус приварен к трубопроводу снизу и над вентилем образуется отстойная зона, где накапливаются более тяжелые компоненты жидкости, которые вытесняют более легкие и в момент открытия вентиля (отбора проб) именно они попадают в контейнер, что отрицательно влияет на качество отбираемой пробы;

во-вторых, производится только моментальный отбор пробы, по которому трудно судить о компонентном составе отбираемой жидкости, поскольку нет постоянного объема отбираемой пробы.

Задачей полезной модели является повышение качества отбора проб с возможность накопления пробы строго определенного объема.

Поставленная техническая задача решается предлагаемым пробоотборником-дозатором, содержащим трубопровод, корпус в виде патрубка с полым штоком и вентилем, жестко и герметично соединенного с трубопроводом, при этом полый шток выполнен в виде патрубка со скошенным концом и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца стороны полого штока.

Новым является то, что что трубопровод за полым штоком по потоку жидкости оснащен сужением, а второй конец патрубка герметично соединен с трубопроводом за его сужением в зоне пониженного давления, при этом патрубок между вентилем и вторым концом оснащен цилиндрический кожухом с поршнем, выполненным с возможностью осевого перемещен относительно кожуха, который со стороны вентиля снабжен сливным открывающимся патрубком, причем поршень оснащен клапаном, пропускающим жидкость со стороны вентиля.

На фигуре схематично представлен предлагаемый пробоотборник-дозатор в продольном разрезе в исходном положении.

Пробоотборник-дозатор содержит трубопровод 1, корпус 2, выполненный в виде патрубка с полым штоком 3 и вентилем 4. Полый шток 3 жестко и герметично соединен с трубопроводом 1, при этом полый шток 3 выполнен в виде патрубка со скошенным концом 5 и радиальными отверстиями 6, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца 5 стороны полого штока 3.

Трубопровод 1 за полым штоком 3 по потоку жидкости оснащен сужением 7. Второй конец 8 патрубка 2 герметично соединен с трубопроводом 1 за его сужением 7 в зоне пониженного давления. Патрубок 2 между вентилем 4 и вторым концом 8 патрубка 2 оснащен цилиндрическим кожухом 9 с поршнем 10, выполненным с возможностью осевого перемещения относительно цилиндрического кожуха 9.

Цилиндрический кожух 9 со стороны вентиля 4 снабжен сливным открывающимся патрубком 11 с задвижкой 12. Поршень 10 оснащен клапаном 13, пропускающим жидкость со стороны вентиля 4. Плотность клапана 13 меньше плотности жидкости, в связи с чем в статическом положении клапан 12 перекрывает верхнее отверстие поршня 10. С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях цилиндрического кожуха 9 и поршня 10 установлено уплотнительное кольцо 14.

Пробоотборник-дозатор работает следующим образом.

Вентиль 4 и задвижка 12 сливного открывающегося патрубка 11 закрыты, поэтому поток жидкости движется только по трубопроводу 1, например, слева направо (см. фигуру) сквозь сужение 7. В начальном положении поршень 10 находится в нижней части цилиндрического кожуха 9 и снизу уперт в ее ступенчатую выборку 15, ограничивающую перемещение поршня 10 вниз.

Для начала отбора проб жидкости открывают вентиль 4. При этом течение жидкости разделяется на два потока. Первый поток продолжает движение по основному трубопроводу 1 и сквозь сужение 7 движется дальше, при этом в трубопроводе 1 в зоне

соединения второго конца 8 патрубка 2 с трубопроводом 1 за его сужением 7 создается пониженное давление.

В связи с этим, второй поток жидкости сквозь радиальные отверстия 6 попадает в полый шток 3 и сквозь вентиль 4 по патрубку 2 корпуса поступает внутрь цилиндрического кожуха 9, заполняя внутреннее пространство последнего, поскольку задвижка 12 сливного открывающегося патрубка 11 закрыта, при этом поршень 10 находится неподвижно относительно цилиндрического кожуха 9.

По мере заполнения внутреннего пространства цилиндрического кожуха 9 поток жидкости, воздействуя на клапан 13 сверху через верхнее отверстие поршня 10 за счет веса накопленной жидкости во внутреннем пространстве цилиндрического кожуха 9 над поршнем 10, передавливает клапан 13 вниз, при этом последний открывается и сообщает над- и подпоршневые зоны поршня 10, при этом происходит поступление жидкости из под поршня 10 цилиндрического кожуха 9 во второй конец 8 патрубка 2 и далее в трубопровод 1 за сужением 7.

Пока вентиль 4 открыт, а задвижка 12 сливного открывающегося патрубка 11 цилиндрического кожуха 9 закрыта, происходит движение жидкости по обоим направлениям, как отмечено выше, в связи с чем жидкость (проба) во внутреннем пространстве цилиндрического кожуха 9 постоянно обновляется. Объем внутреннего пространства цилиндрического кожуха 9 подбирается заранее в зависимости от требуемого объема пробы и задается габаритными размерами цилиндрического кожуха 9.

Для взятия пробы закрывают вентиль 4 и открывают задвижку 12 сливного открывающегося патрубка 11 цилиндрического кожуха 9. При этом над поршнем 10 в цилиндрическом кожухе 9 образуется атмосферное давление, а под поршнем 10 давление, равное давлению жидкости в трубопроводе 1, и за счет разницы давлений над и под поршнем 10 последний начинает перемещаться вверх, вытесняя накопленную пробу из внутреннего пространства цилиндрического кожуха 9, при этом накопленная проба по сливному открывающемуся каналу 11 сливается в специальный контейнер (на фиг. не показано).

По окончании слива накопленной пробы поршень 10 возвращается в исходное положение (см. фигуру), после чего закрывают задвижку 12 сливного открывающегося канала 11. Открывают вентиль 4, при этом поток жидкости перемещает вниз поршень 10 до упора его в ступенчатую выборку 15 цилиндрического кожуха 9.

Таким образом, пробоотборник-дозатор занимает начальное положение и готов к повторному применению.

Предлагаемый пробоотборник-дозатор позволяет повысить качество отбора проб за счет отсутствия отстойных зон и постоянного обновления пробы за счет движения отбираемого потока жидкости, а возможность накопления пробы строго определенного объема дает более объективную оценку о компонентом составе отбираемой пробы.

Пробоотборник-дозатор, содержащий трубопровод, корпус в виде патрубка с полым штоком и вентилем, жестко и герметично соединенного с трубопроводом, при этом полый шток выполнен в виде патрубка со скошенным концом и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца стороны полого штока, отличающийся тем, что трубопровод ниже патрубка по потоку жидкости оснащен сужением, а второй конец патрубка герметично соединен с трубопроводом за его сужением в зоне пониженного давления, при этом патрубок между вентилем и вторым концом оснащен цилиндрическим кожухом с поршнем, выполненным с возможностью осевого перемещения относительно кожуха, который со стороны вентиля снабжен сливным открывающимся патрубком, причем поршень оснащен клапаном, пропускающим жидкость со стороны вентиля.



 

Наверх