Устройство для отбора проб жидкости из трубопровода Советский патент 1992 года по МПК G01N1/10 

Ё

Изобретение относится к пробозабор- ным устройствам, предназначенным для отбора проб жидкостей, содержащих нерастворимые взвешенные частицы. Цель изобретения - повышение представительности проб. Устройство для отбора проб жидкости состоит из корпуса и пробоотборной трубки. Корпус выполнен в виде трубки Вентури, в суженой части которой установлена сменная суперкавитирующая втулка для обеспечения диспергирования и равномерного распределения дисперсной фазы в потоке жидкости, Пробоотборная трубка с косым (или загнутым на 90°) срезом выполнена с дополнительным отверстием для обеспечения протока жидкости и исключения застойных зон с тем, чтобы не допустить в объеме пробоотборной трубки условий для разделения жидкости (эмульсии), что могло бы исказить качество пробы. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. 1 табл.

Изобретение относится к пробоотбор- ным устройствам, предназначенным для отбора проб жидкостей, содержащих нерастворимые взвешенные частицы, и может быть использовано, например, в нефтяной промышленности для определения содержания балласта (воды, мехпримесей) в нефти в блоках контроля качества.

Известно устройство по ГОСТ 2517-65 для отбора проб нефти из трубопровода диаметром не более 100 мм, выполненное в виде пробоотборной трубки, вставленное в трубопровод радиально и имеющее косой срез или загиб на 90° и направленное входным каналом навстречу потоку.

Известное устройство может отобрать представительную пробу только в том случае, если ингредиенты балласта в нефти

очень тонко диспергированы и равномерно распределены. В реальных условиях размеры капель воды в потоке нефти равны 3-60 мкм и более. Кроме того, обработанная деэ- мульгатором или содержащая деэмульгатор вода смачивает стенки труб и на них накапливается подстилающий слой воды, который затем в виде крупных капель либо в пристенном слое жидкости переносится потоком. В результате крупные капли имеют большую вероятность пройти мимо отборной трубки, чем попасть в нее, поскольку отношение площадей поперечных сечений отборной трубки и трубопровода находится в пропорции 1:25 - 1:50, а жидкость в пристенном слое с богатым содержанием балласта оказывается вовсе не представленной в отбираемой при помощи пробоотборника пробы.

VJ

О

о

Кроме того, недостатком известного устройства является наличие застойной зоны в обьеме пробоотборной трубки, в которой могут накапливаться и укрупняться капли воды (или частички других включений балласта) до момента отбора пробы пробоотборником.

Таким образом, устройство по ГОСТ 2517-85 для отбора проб нефти из трубопровода не обеспечивает отбор представительной пробы,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, включающее П-образный заборный элемент и патрубок с клапаном для отвода пробы, в котором улучшается качество отбора проб путем уменьшения объема застойных зон.

Недостатком известного устройства является зависимость качества получаемой пробы от степени расслоения балласт и величины дисперсности ингредиентов балласта.

Таким образом, известное устройство для отбора проб жидкости не обеспечивает отбор представительной пробы из трубопровода.

Цель изобретения - повышение представительности, отобранных проб.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для отбора проб жидкости из трубопровода, включающем корпус и пробо- заборную трубку, корпус выполнен в виде трубки Вентури, в сужении которой установлена суперкавитиоующая втулка, з в пробоотборной трубке выполнено дополнительное отверстие.

На чертеже изображено устройство для отбора проб жидкости из трубопровода, разрез.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, выполненного в виде трубки Вентури, снабженного фланцами 2, сменной су- перкавитирующей втулки 3 и пробоотборной трубки 4. Суперкэвитирующая втулка 3 имеет кольцевые канавки 5 и выступы 6, проточенные в цилиндрической части с внутренней стороны. Пробоотборная трубка 4 выполнена в виде штуцера с конической резьбой на од- ном конце для установки вентиля и косым срезом 7 на другом. При этом центр сечения косого среза 7 совпадает с осевой линией корпуса 1, а пробоотборная трубка 4 имеет дополнительное отверстие 8 для исключения застойной зоны в объеме пробоотборной трубки 4 путем возникающей циркуляции жидкости от отверстия 9 к отверстию 8.

Диаметр выходного канала 10 для отвода пробы выполнен в три раза меньшим, чем

диаметр пробоотборного отверстия 9 для того, чтобы уменьшить объем застойной зоны, каковым является канал 10, а чтобы его поверхность не служила местом скопления

частиц балласта, внутренняя поверхность канала футерована гидрофобным материалом 11 (покрытие лаком, полиэтиленом или фторопластом).

Устройство работает следующим обра0 зом.

. В пробоотборном устройстве в сужении корпуса 1 происходит резкое увеличение скорости потока, диспергирование водной пленки (в случае ее наличия в пристенном

5 слое жидкости) и дисперсной фазы жидкости, а в суперкавитирующей втулке 3 - равномерное распределение водной фазы (и частичек других включений балласта) в потоке. В результате балласт в отбираемой

0 пробе оказывается представленным продуктом диспергирования той части водной фазы, которая, если бы не подвергалась дис- пергированию и равномерному распределению в потоке, прошла бы мимо отверстия 9

5 пробоотборной трубки 4 и оказалась не представленной хоть какой-то ее частью в отобранной пробе. За счет скоростного напора в пробоотборной трубке 4 создается постоянная циркуляция жидкости от косого среза 7

0 к отверстию 8. От границы циркуляции у отверстия 8 осуществляется постоянный отток через канал 10 для автоматического и ручного способа отбора.

Предлагаемый пробоотборник был из5 готовлен и испытан в производственном объединении Краснеленинскнефтегаз.

Сравнительные испытания были проведены с известным пробоотборником на ЦТП Красноленинский производственного

0 объединения Красноленинскнефтегаз.

В таблице (составленной на основе прилагаемого акта промышленных испытаний) приведены результаты сравнительных испытаний известного пробоотборного устройства

5 (при помощи которого осуществляется ручной отбор пробы, колонка 1 таблицы) и предлагаемого пробоотборного устройства (при помощи которого осуществляется как ручной отбор пробы, колонка 2 таблицы, так и авто0 матический, колонка 3). Получение средне- сменных проб автоматическим путем при помощи двух различных пробоотборников связано с большими техническими трудностями. Но так как проба, полученная

5 автоматическим путем, отбирается дозированными частями, т.е. порциями - так же. как и при ручном отборе, только более часто, поэтому для анализа проб испытуемых пробоотборников достаточно пользоваться данными для ручного способа отбора проб.

А так как пробоотборной трубкой 4 для предлагаемого пробоотборника отбирается проба из более мелкодисперсной эмульсии и с более равномерным распределением включений по сечению потока, нежели для известного пробоотборника, то и проба, полученная этим пробоотборником, будет более представительной. Как следует из данных для ручного способа отбора проб (таблица), содержание балласта, определяемое по пробе, полученной при помощи известного пробоотборника, оказывается заниженным по сравнению с содержанием балласта, определяемого по пробе, полученной с помощью предлагаемого пробоотборника. Из данных таблицы также видно, что при тонком диспергировании воды в предлагаемом пробоотборнике накопительная проба и ручная проба дают одинаковые результаты (т.е. пробы для пробоотборников 3 и 2 соответственно).

Таким образом, требованию содержание балласта в отобранной пробе адекватно его содержанию в потоке наиболее соответствует предлагаемый пробоотборник.

Применение предлагаемого пробоотборника позволит отбирать представительные пробы жидкости независимое степени ее расслоения и дисперсности балласта.

В нефтяной промышленности это позволит осуществлять более точный количе- ственный и качественный учет нефти.

Формула изобретения

O. nFcba abma- tf

HG.mui6CbLlt4 и Јy у

ичм с по ад Га ми