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 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. Вентиль выполнен в виде цилиндра с электромагнитом и штоком, вставленным герметично в цилиндр и подпружиненным относительно последнего посредством пружины с возможностью осевого перемещения при помощи электромагнита и возвратной силы пружины. Цилиндр дополнительно оснащен сливным патрубком, а шток снабжен кольцевой проточкой, имеющей тарированный объем - V. В исходном положении кольцевая проточка штока сообщает первый конец патрубка со вторым его концом. В рабочем положении при перемещении штока в цилиндре кольцевая проточка сообщается со сливным патрубком, при этом шток герметично отсекает первый конец патрубка от второго его конца. 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, 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 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 возможностью накопления пробы строго определенного объема.
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 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 вентиль выполнен в виде цилиндра с электромагнитом и штоком, герметично вставленным в цилиндр и подпружиненным относительно последнего с возможностью осевого перемещения при помощи электромагнита и возвратной силы пружины, при этом цилиндр дополнительно оснащен сливным патрубком, а шток снабжен кольцевой проточкой, имеющей тарированный объем, при этом в исходном положении кольцевая проточка сообщает первый конец патрубка со вторым его концом, а в рабочем положении при перемещении штока в цилиндре кольцевая проточка сообщается со сливным патрубком, при этом шток герметично отсекает первый конец патрубка от второго его конца.
На фигуре представлен предлагаемый пробоотборник-дозатор в продольном разрезе в исходном положении.
Пробоотборник-дозатор содержит трубопровод 1, корпус в виде патрубка 2 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. Вентиль 4 выполнен в виде цилиндра 9 с электромагнитом 10 и штоком 11, вставленным герметично в цилиндр 9 и подпружиненным относительно последнего посредством пружины 12 с возможностью осевого перемещения при помощи электромагнита 10 и возвратной силы пружины 12. Цилиндр 9 дополнительно оснащен сливным патрубком 13, а шток 11 снабжен кольцевой проточкой 14, имеющей тарированный объем - V.
В исходном положении кольцевая проточка 14 штока 11 сообщает первый конец 15 патрубка 2 со вторым 8 его концом. В рабочем положении при перемещении штока 11 в цилиндре 9 кольцевая проточка 14 сообщается со сливным патрубком 13, при этом шток 11 герметично отсекает первый конец 8 патрубка 2 от второго 15 его конца.
С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях деталей установлены уплотнительные кольца 16.
Пробоотборник-дозатор работает следующим образом.
Поток жидкости движется по трубопроводу 1 (см. фигуру), например, слева направо 7.
Пробоотборник-дозатор находится в исходном положении - вентиль 4 открыт, то есть кольцевая проточка 14 сообщает первый конец 15 патрубка 2 со вторым 8 его
концом, при этом поток жидкости, двигаясь по трубопроводу 1 и достигнув полого штока 3, разделяется на два потока. Первый поток жидкости 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 по первому концу 15 патрубка 2 попадает в кольцевую проточку 14 штока 11 вентиля 4, заполняя внутреннее пространство кольцевой проточки 14, имеющей тарированный объем - V.
После заполнения потоком жидкости (пробы) внутреннего пространства кольцевой проточки 14, тарированного объема - V, поток жидкости поступает во второй конец 8 патрубка 2, а оттуда поступает в трубопровод 1 за сужением 7, где соединяется с первым потоком жидкости.
Для взятия пробы подают электрическое напряжение на полюса электромагнита 10 вентиля 4, который втягивает сквозь себя шток 11, сжимая пружину 12, то есть происходит перемещение штока 11 влево относительно цилиндра 9. Втягивание электромагнитом 10 штока 11 происходит до тех пор, пока кольцевая проточка 14 штока 11 не создаст гидравлическое сообщение между кольцевой проточкой 14 штока 11 и выпускным патрубком 13, при этом пробоотборник-дозатор принимает рабочее положение, в котором поступление жидкости из первого конца 15 патрубка 2 во второй его конец 8 герметично перекрывается штоком 15 вентиля 4. Вентиль 4 закрывается и движении потока жидкости происходит только по первому потоку, то есть только по трубопроводу 1. Поскольку нижний конец выпускного патрубка 13 связан с атмосферой, то проба тарированного объема - V, находящаяся в кольцевой проточке 14 штока 11, сливается в специальный контейнер 17. По окончании слива пробы снимают электрическое напряжение с полюсов электромагнита 10 вентиля 4 и шток 11 за счет возвратной силы пружины 12 возвращается в исходное положение (см. фигуру), то есть перемещается вправо относительно цилиндра 9, при этом кольцевая проточка 14 штока 11 вновь сообщает первый конец 15 патрубка 2 со вторым 8 его концом, герметично отсекая выпускной патрубок 13 посредством уплотнительных колец 16.
Таким образом, вентиль 4 открывается и пробоотборник-дозатор занимает исходное 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 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 вентиль выполнен в виде цилиндра с электромагнитом и штоком, герметично вставленным в цилиндр и подпружиненным относительно последнего с возможностью осевого перемещения при помощи электромагнита и возвратной силы пружины, при этом цилиндр дополнительно оснащен сливным патрубком, а шток снабжен кольцевой проточкой, имеющей тарированный объем, при этом в исходном положении кольцевая проточка сообщает первый конец патрубка со вторым его концом, а в рабочем положении при перемещении штока в цилиндре кольцевая проточка сообщается со сливным патрубком, при этом шток герметично отсекает первый конец патрубка от второго его конца.
