Пробоотборник накопительный

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 накопительный 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. Патрубок корпуса оснащен штуцером с тарированным отверстием и сообщен с гидроцилиндром, имеющим большее и меньшее поперечные сечения. Штуцер расположен со стороны большого поперечного сечения гидроцилиндра, а со стороны меньшего поперечного сечения гидроцилиндра, последний сообщен с трубопроводом посредством колена. Внутри гидроцилиндра установлены поршни, соединенные между собой штоком, причем поршень, имеющий диаметр D₁ размещен в большем поперечном сечении гидроцилиндра, а поршень, имеющий диаметр D ₂ размещен в меньшем поперечном сечении гидроцилиндра. Гидроцилиндр для взятия проб со стороны корпуса оснащен открывающимся каналом с задвижкой. Гидроцилиндр снабжен технологическими отверстиями, выполненными в районе стыка большего и меньшего сечений. Предлагаемый пробоотборник накопительный позволяет повысить качество отбора проб за счет отсутствия отстойных зон, а возможность накопления проб в течении определенного времени (часа, суток) 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, 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.

Известно пробоотборное устройство (патент RU 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 RU 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 последняя изменяется в течении времени.

Задачей полезной модели является повышение качества отбора проб с возможностью накопления проб в течении определенного времени (часа, суток).

Техническая задача решается предлагаемым пробоотборником накопительным, 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 патрубок корпуса оснащен штуцером с регулируемым пропускным отверстием и сообщен с гидроцилиндром, имеющим большее и меньшее

поперечные сечения со стороны большего его сечения, а с противоположной стороны гидроцилиндр сообщен с трубопроводом, причем гидроцилиндр оснащен для взятия проб отрывающимся каналом, установленным со стороны патрубка корпуса, технологическими отверстиями, выполненными в районе стыка большего и меньшего сечений, и двумя поршнями большего и меньшего диаметра, соединенными штоком.

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

Пробоотборник накопительный 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.

Патрубок корпуса 2 оснащен штуцером 7 с тарированным отверстием 8 и сообщен с гидроцилиндром 9, имеющим большее и меньшее поперечные сечения. Штуцер 7 расположен со стороны большого поперечного сечения гидроцилиндра 9, а со стороны меньшего поперечного сечения гидроцилиндра 9 последний сообщен с трубопроводом посредством колена 10.

Внутри гидроцилиндра 9 установлены поршни 11 и 12, соединенные между собой штоком 13, причем поршень 11, имеющий диаметр D₁, размещен в большем поперечном сечении гидроцилиндра 9, а поршень 12, имеющий диаметр D ₂, размещен в меньшем поперечном сечении гидроцилиндра 9.

Гидроцилиндр 9 для взятия проб со стороны корпуса 2 оснащен открывающимся каналом 14 с задвижкой 15. Гидроцилиндр 9 снабжен технологическими отверстиями 16, выполненными в районе стыка большего и меньшего сечений.

С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях поршней 11 и 12 с гидроцилиндром 9 установлены уплотнительные кольца 17 и 18 соответственно.

Пробоотборник накопительный работает следующим образом.

Жидкость (проба) движется по трубопроводу 1, например, слева направо (см. фигуру), при этом вентиль 4 и задвижка 15 закрыты. Для начала отбора проб жидкости открывают вентиль 4, при этом происходит снижение давления за полым штоком 3 и часть жидкости через радиальные отверстия 6 полого штока 3 поступает в корпус 2, поскольку основной поток жидкости продолжает свое движение по трубопроводу 1. Далее поток жидкости (пробы), попавший в корпусу 2 сквозь открытый вентиль 4, достигает штуцера 7, где попадает в регулируемое пропускное отверстие 8 (с

изменяющимся диаметром), сквозь которое поступает в полость большего поперечного сечения гидроцилиндра 9 перед поршнем 11. По мере заполнения (накопления) пробой полости большего поперечного сечения происходит перемещение поршня 11, связанного с поршнем 12 посредством штока 13 вправо, и вытеснение жидкости, находящейся за поршнем 12 в полости меньшего поперечного сечения гидроцилиндра 9, через колено 13 в трубопровод 1. Это происходит потому, что поршень 11, имеющий диаметр D ₁, размещен в большем поперечном сечении гидроцилиндра 9, а поршень 12, имеющий диаметр D₂, размещен в меньшем поперечном сечении гидроцилиндра 9, то есть (D ₁>D₂) и вызывает перепад давлений между поршнями 11 и 12, что ведет к перемещению поршней 11 и 12, связанных штоком 13 со стороны большого поперечного сечения гидроцилиндра 9, в сторону его меньшего поперечного сечения.

Диаметр регулируемого пропускного отверстия, а также конструктивные размеры гидроцилиндра 9 (длины полостей меньшего и большого поперечных сечений гидроцилиндра, диаметры D₁ и D ₂ поршней 11 и 12 соответственно) подбираются опытным путем и зависят от необходимого времени (часа, суток) накопления отбираемой пробы. Об окончании отбора пробы, то есть заполнении полости большего поперечного сечения гидроцилиндра 9 пробой свидетельствует размещение поршня 11 в крайнем правом положении напротив технологических отверстий 16.

Технологические отверстия 16 исключают поршневание при перемещении поршней 11 и 12, связанных штоком 13 в гидроцилиндре 9, в процессе накопления пробы.

По окончании отбора проб закрывают вентиль 4 и открывают задвижку 15, установленную на выходе открывающегося канала 14. При этом перед поршнем 11 в гидроцилиндре 9 образуется атмосферное давление, а за поршнем 12 - давление равное давлению жидкости в трубопроводе 1. За счет разницы давлений перед поршнем 11 и за поршнем 12, поршни 11 и 12, связанные штоком 13, начинают перемещаться обратно в исходное положение, вытесняя накопленную пробу из полости большего поперечного сечения гидроцилиндра 9, при этом накопленная проба по открывающемуся каналу 14 сливается в специальный контейнер (на фиг. не показано).

По окончании слива накопленной пробы поршни 11 и 12, связанные штоком 13, возвращаются в исходное положение (см. фигуру) и пробоотборник готов к повторному использованию.

Предлагаемый пробоотборник накопительный позволяет повысить качество отбора проб за счет отсутствия отстойных зон, а возможность накопления проб в течении определенного времени (часа, суток) дает более объективную оценку о компонентом составе отбираемой пробы.

Пробоотборник накопительный, 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 патрубок корпуса оснащен штуцером с регулируемым пропускным отверстием и сообщен с гидроцилиндром, имеющим большее и меньшее поперечные сечения со стороны большего его сечения, а с противоположной стороны гидроцилиндр сообщен с трубопроводом, причем гидроцилиндр оснащен для взятия проб отрывающимся каналом, установленным со стороны патрубка корпуса, технологическими отверстиями, выполненными в районе стыка большего и меньшего сечений, и двумя поршнями большего и меньшего диаметра, соединенными штоком.