ПРОБООТБОРНИК Российский патент 2006 года по МПК G01N1/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, конкретно к устройствам для отбора проб жидкости в вертикальных стальных резервуарах.

Известен металлический переносной пробоотборник, содержащий корпус 1 и крышку 2. (см. «Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб». ГОСТ 2517-85. Издательство стандартов - 1986 г., стр.24, черт.3).

Крышка 2 выполнена в виде овала, малая ось которого равна внутреннему диаметру корпуса 1, а большая ось больше внутреннего диаметра корпуса 1, и установлена в верхней части корпуса на оси, расположенной параллельно малой оси овала (крышки).

На крышке 2 имеются два ушка. За одно ушко пробоотборник подвешивается к стальной мерной ленте для спуска и подъема пробоотборника из резервуара. При натяжении мерной ленты крышка 2 закрыта. К другому ушку прикрепляется шнур, с помощью которого крышка 2 открывается в момент отбора пробы. При ослаблении мерной ленты и натяжении шнура крышка 2 открывается.

Этот пробоотборник имеет недостаток, заключающийся в том, что он, имея высоту 250 мм, не обеспечивает отбор нижней пробы жидкости в резервуаре, имеющем высоту пространства мертвого остатка менее 250 мм или в резервуарах, имеющих донные осадки, препятствующие достижению уровня крышки пробоотборника, точки отбора нижней пробы.

Известен еще пробоотборник - «бутылка в металлическом каркасе», содержащий бутылку 1, металлический каркас 2, пробку 3 и замок 4 (см. Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб. ГОСТ 2517-85 ст. СЭВ 1248-78, стр.26, черт.6. Издательство стандартов, 1986).

Этот пробоотборник имеет недостаток, аналогичный недостатку описанного выше «Металлического переносного пробоотборника».

Наиболее близким к изобретению по содержанию и достигаемому эффекту является «Металлический переносной пробоотборник», содержащий скобу 1, крышку 2 с клапаном, корпус 3, шток 4 с колпаком, днище 5 (см. «Нефть и нефтепродукты. Методы отбора проб» ГОСТ 2517-85 ст. СЭВ 1248-78. Издательство стандартов, 1986 г., стр.25, черт.5). Этот пробоотборник имеет недостаток, заключающийся в следующем: пробоотборник имеет 2 клапана - верхний - в крышке с диаметром до 8 мм под диаметр штока 4, нижний под клапан штока. Проходное отверстие нижнего клапана, как видно из фиг.5, больше отверстия верхнего клапана. При погружении пробоотборника в жидкость на оба клапана действуют сверху и снизу силы, создаваемые давлением столба жидкости. Поскольку площадь сечения нижнего клапана (клапана в днище) больше сечения верхнего клапана, то и силы, действующие снизу на клапан штока (на открытие клапана), больше сил, действующих сверху (на закрытие клапана). По мере погружения пробоотборника и роста столба жидкости над пробоотборником разница этих сил возрастает и при достижении величины этой разницы, достаточной для преодоления веса штока с клапаном, нижний клапан самопроизвольно открывается и жидкость поступает в пробоотборник до достижения им точки отбора нижней пробы жидкости в резервуаре, что не дает возможность отбора нижней пробы в резервуаре с высоким столбом жидкости.

Цель изобретения - предотвращение преждевременного самопроизвольного открытия клапана пробоотборника и обеспечение качественного отбора нижней пробы в резервуаре с низким (менее 250 мм) пространством мертвых остатков или имеющем данные осадки, препятствующие отбору нижней пробы существующими пробоотборниками.

Эта цель достигается тем, что для предотвращения преждевременного самопроизвольного открытия клапана пробоотборника и обеспечения возможности отбора нижней пробы жидкости в резервуарах с низким (менее 250 мм) пространством мертвых остатков и в резервуарах с данными осадками, его шток снабжен гайкой с уступом, взаимодействующим с фиксатором, установленным на крышке пробоотборника и препятствующим перемещению штока вдоль оси, а ниже гайки с уступом на штоке установлен рычаг, взаимодействующий с фиксатором при закрытии клапана, и для стравливания давления воздуха из корпуса перед извлечением пробы из пробоотборника на крышке установлена пробка.

Предлагаемый пробоотборник изображен на чертежах, где:

Фиг.1 - пробоотборник в частичном разрезе;

Фиг.2 - пробоотборник (верхняя часть), вид сбоку;

Фиг.3 - пробоотборник (верхняя часть) в изометрии.

Пробоотборник состоит из корпуса 1, днища 2, крышки 3, штока 4 с клапаном 5. В днище 2 выполнено седло 6 под клапан 5. На крышке 3 установлен фиксатор 8. На штоке установлена гайка 9 с уступом 10, взаимодействующим с фиксатором 8.

На крышке 3 установлены скоба 7 для подвески пробоотборника к стальной мерной ленте 18 и пробка 11. На штоке 4 ниже гайки 9 установлен рычаг 21, взаимодействующий с фиксатором 8 при закрытии клапана 5 после набора пробы жидкости.

Фиксатор 8 имеет рычаг 14, соединенный со шнуром 15. Шток 4 в верхней части имеет полированный участок (шейку) 16, проходящий через центральное отверстие в крышке 3 с уплотнительным элементом 17. На верхнем конце штока 4 выполнена резьба для установки гайки 13 с ручкой 12, гайки 9 с уступом 10 и рычага 21.

Работа пробоотборника.

В исходном положении пробоотборника фиксатор 8 заведен на уступ 10 гайки 9. При этом гайка 9 отрегулирована по резьбе на штоке 4 так, что она своим уступом 10 прижата к фиксатору 8 и клапан 5 плотно закрыт. На ленте 18 пробоотборник отпускают в резервуар с жидкостью до достижения днищем 2 нижней точки отбора пробы жидкости.

Шнур 15 ослаблен и свободно висит параллельно ленте 18.

При этом взаимодействующие друг с другом гайка 9 с уступом 10 и фиксатор 8 препятствуют перемещению штока 4 вверх и самопроизвольному открытию клапана 5 от действия сил, создаваемых давлением столба жидкости снизу на клапан и превышающих силы, действующие сверху на шток, имеющего меньшее сечение, чем площадь сечения клапана.

После достижения днищем 2 пробоотборника нижней точки отбора пробы, натягивают шнур 15, при этом рычаг 14, связанный со шнуром 15, и фиксатор 8 поворачиваются вокруг оси 19, фиксатор 8 соскакивает с уступа 10 гайки 9 (см. фиг.2). После этого шнур ослабляют, чтобы фиксатор не давил на рычаг 21 и не препятствовал движению штока 4 вверх и открытию клапана 5.

Под действием сил, действующих снизу на клапан и превышающих силы, действующие на шток сверху, клапан 5 открывается и жидкость (проба) поступает в полость 20 пробоотборника, при этом воздух, находящийся в полости 20, сжимается до выравнивания давления в полости 20 с давлением столба жидкости в резервуаре в течение 1-1,5 мин. После выравнивания давлений в полости 20 и столба жидкости в резервуаре клапан 5 за счет веса штока 4, гайки 9, гайки 13 с ручкой 12 и рычага 21 опускается и закрывается. Для надежности плотного закрытия клапана 5 натягивают шнур 15, при этом фиксатор 8 давит на рычаг 21, связанный со штоком 4, с клапаном 5 и плотно прижимает клапан 5 к седлу 6. Пробоотборник с натянутым шнуром 15 поднимают на ленте 18 на 1 м. При этом давление в пробоотборнике превышает давление столба жидкости в резервуаре на величину, равную давлению столба жидкости в 1 м, что достаточно для удержания клапана 5 в плотно закрытом состоянии.

Ослабляют шнур 15 и пробоотборник на ленте 18 извлекают из резервуара. По мере подъема пробоотборника давление в полости 20 остается постоянным, а давление столба жидкости в резервуаре уменьшается, в результате клапан 5 остается надежно закрытым.

Снимают пробку 11, стравливают давление воздуха из полости 20, за ручку 12, шток 4 с клапаном поднимают - открывают клапан 5 и пробу сливают для анализа. Использование данного пробоотборника обеспечивает возможность отбора нижней пробы в резервуарах с низким (менее 250 мм) пространством мертвых осадков и в резервуарах с данными осадками.

Пробоотборник прост по конструкции и надежен в работе.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, конкретно к устройствам для отбора проб жидкости в вертикальных стальных резервуарах. Использование данного изобретения дает возможность отбора нижней пробы жидкости в резервуарах с низким, менее 250 мм, пространством мертвых остатков и в резервуарах с данными осадками, препятствующими отбору нижней пробы существующими пробоотборниками. Пробоотборник содержит корпус, днище, крышку, шток с клапаном. В днище выполнено седло под клапан. Шток в верхней части имеет полированный участок, проходящий через центральное отверстие в крышке с уплотнительным элементом. На верхней части штока на резьбе установлены рычаг, гайка с уступом, гайка с ручкой. На крышке установлен фиксатор с рычагом, взаимодействующий с уступом гайки и с рычагом. При взаимодействии фиксатора с уступом гайки предотвращается самопроизвольное открытие клапана, при спуске пробоотборника в резервуар с жидкостью. При взаимодействии фиксатора с рычагом обеспечивается плотное закрытие клапана после набора пробы жидкости в резервуаре. На крышке установлена пробка для стравливания давления воздуха перед извлечением пробы из пробоотборника. Ручка служит для открытия клапана при сливе пробы из пробоотборника. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Пробоотборник, содержащий корпус, днище, крышку и шток с клапаном, отличающийся тем, что, с целью предотвращения преждевременного самопроизвольного открытия клапана пробоотборника и обеспечения возможности отбора нижней пробы в резервуарах с низким, менее 250 мм, пространством мертвых остатков и в резервуарах с данными осадками, его шток снабжен гайкой с уступом, взаимодействующим с фиксатором, установленным на крышке пробоотборника и препятствующим перемещению штока вдоль оси, а ниже гайки с уступом на штоке установлен рычаг, взаимодействующий с фиксатором при закрытии клапана.2. Пробоотборник по п.1, отличающийся тем, что для стравливания давления воздуха из корпуса перед извлечением пробы из пробоотборника на его крышке установлена пробка.