ПРОБООТБОРНИК-ДОЗАТОР Российский патент 2007 года по МПК G01N1/10 

Изобретение 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 Е21В 49/08, G012N 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 Е21В 49/08, F17D 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 Е21В 49/08 A, G01N 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 изобретения 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, 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 на патрубке с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения установлена втулка с внутренней полостью и двумя открывающимися патрубками, при этом патрубок перекрыт перегородкой, с двух сторон которой выполнены в патрубке радиальные каналы, сообщающиеся с внутренней полостью втулки и герметично перекрываемые втулкой при ее перемещении.

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

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

Трубопровод 1 за полым штоком 3 по потоку жидкости оснащен сужением 6, а второй конец 7 патрубка 2 герметично соединен с трубопроводом 1 за его сужением 6 в зоне пониженного давления.

На патрубке 2 с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения установлена втулка 8 с внутренней полостью 9 и двумя открывающимися патрубками 10 и 11. Патрубок 2 перекрыт перегородкой 12, с двух сторон которой выполнены в патрубке 2 радиальные каналы 13 и 14, сообщающиеся с внутренней полостью 9 втулки 8 и герметично перекрываемые втулкой 8 при ее перемещении.

Осевое перемещение втулки 8 ограничено кольцевыми буртиками 15 и 16, выполненными соответственно на патрубке 2 и на втором конце 8 патрубка 2. С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях патрубка 2 и втулки 8 установлены уплотнительные кольца 17.

Пробоотборник-дозатор работает следующим образом.

Открывающиеся патрубки 10 и 11 втулки 8 закрыты (см. чертеж). В начальном положении втулка 8 уперта в кольцевой буртик 15 патрубка 2, при этом радиальные каналы 13 и 14 патрубка 2 имеют возможность сообщаться между собой посредством внутренней полости 9 втулки 8. Течение жидкости происходит в 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 по патрубку 2 корпуса достигает перегородки 12, где через радиальные каналы 13 попадает во внутреннюю полость 9 втулки 8, заполняя ее, поскольку открывающиеся патрубки 10 и 11 закрыты.

По мере заполнения внутренней полости 9 втулки 8 поток жидкости через радиальные каналы 14, выполненные в патрубке 2 со стороны второго конца 8 патрубка 2, поступает во второй конец 8 патрубка 2, по которому попадает в трубопровод 1 за сужением 7.

Таким образом, жидкость (проба) во внутренней полости 9 втулки 8 постоянно обновляется. Объем внутренней полости 9 втулки 8 подбирается заранее в зависимости от требуемого объема пробы и задается габаритными размерами втулки 8.

Для взятия пробы механическим путем передвигают втулку 8 от кольцевого буртика 15 патрубка 2 до упора в кольцевой буртик 16 второго конца 8 патрубка 2, при этом внутренняя полость 9 втулки 8 герметично отсекается от патрубка 2 уплотнительными кольцами 17, а радиальные каналы 13 и 14 патрубка 2 также герметично посредством уплотнительных колец 17 перекрываются втулкой 8. Открывают открывающийся патрубок 10 и/или 11 и сливают накопленную во внутренней полости 9 втулки 8 пробу в специальный контейнер (не показано).

По окончании слива накопленной пробы закрывают открывающиеся патрубки 10 и 11, затем втулку 8 механическим путем перемещают в исходное положение (см. чертеж) до упора в кольцевой буртик 15 патрубка 2.

Пробоотборник-дозатор 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 содержит трубопровод и корпус в виде патрубка с полым штоком. Полый шток жестко и герметично соединен с трубопроводом. Полый шток выполнен в виде патрубка со скошенным концом и радиальными отверстиями. Радиальные отверстия 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. На патрубке с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения установлена втулка с внутренней полостью и двумя открывающимися патрубками. Патрубок перекрыт перегородкой. С двух сторон перегородки выполнены в патрубке радиальные каналы. Радиальные каналы сообщаются с внутренней полостью втулки. Радиальные каналы герметично перекрываются втулкой при ее перемещении. Изобретение повышает представительность проб за счет отсутствия застойных зон и постоянного обновления пробы за счет движения отбираемого потока жидкости. Изобретение обеспечивает возможность накопления пробы строго определенного объема для получения объективной оценки компонентного состава отбираемой пробы. 1 ил.

Пробоотборник-дозатор, содержащий трубопровод, корпус в виде патрубка с полым штоком, 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 на патрубке с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения установлена втулка с внутренней полостью и двумя открывающимися патрубками, при этом патрубок перекрыт перегородкой, с двух сторон которой выполнены в патрубке радиальные каналы, сообщающиеся с внутренней полостью втулки и герметично перекрываемые втулкой при ее перемещении.