пробоотборник и способ отбора проб жидкости

Формула изобретения

1. Пробоотборник, включающий корпус с полостью для накопления жидкой фазы, крышкой в нижней части, фильтрующим приспособлением и сливным устройством, отличающийся тем, что 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.

2. Способ отбора пробы жидкой фазы с наибольшим удельным весом, включающий отделение этой фазы от основного потока технологических продуктов, накопление в полости корпуса пробоотборника и периодический ее отбор, отличающийся тем, что отделение и накопление жидкости происходит без циркуляции транспортируемого продукта через пробоотборник за счет разницы по величине воздействия сил гравитации на различные по плотности фазы транспортируемых продуктов, при этом накопление и обновление пробы жидкости осуществляют непрерывно при работающем трубопроводе или технологическом аппарате.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области добычи, сбора, подготовки и транспорта нефтяных и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих комплексах, системах, транспортирующих нефть и газ, нефтегазоперерабатывающих заводах к других предприятиях, на которых существует необходимость отбора проб из трубопроводов и технологических аппаратов.

Известно несколько видов устройств, предназначенных для отбора проб жидкости с целью определения ее количественных и качественных характеристик, которые предназначены для периодического подключения к трубопроводу при отборе проб.

Известно переносное устройство "Надым-1" для отбора жидкости на количественный и качественный анализ, устанавливаемое при применении как часть газопровода и предназначенное для отделения жидкости из потока газа с помощью центробежных и фильтрационных устройств в корпусе, а также накопления ее под действием сил гравитации в специальных контейнерах снаружи внизу корпуса устройства. [Каталог изделий НПО "Тюменгазтехнология". -Челябинск "Челябинский рабочий", 1989, с.13-15]

Недостатками данного устройства являются большие габаритные размеры, большой вес, трудоемкость монтажа, сложность и трудоемкость обслуживания, искажение качества пробы жидкости из-за дросселирования газа и высоких скоростей внутри устройства. Кроме того, недостатком такого устройства является то, что отбор пробы происходит с выпуском исследуемого потока газа в атмосферу.

Наиболее близким к предлагаемым устройству и способу по назначению и достигаемому результату является переносное устройство УГМК-4, предназначенное для отбора проб жидкости на качественный анализ, включающее корпус с центробежным сепарационным устройством и полностью для гравитационного накопления жидкости, устройство ввод и вывода газа [Каталог изделий НПО "Тюменгазтехнология", Челябинск: "Челябинский рабочий", 1989, с.16-17]. Устройство устанавливается снаружи газопровода на штуцере выхода газа с вентилем [Библ. данные].

Недостатком УГМК-4 является сложная конструкция и увеличенные затраты на изготовление, необходимость отбора пробы жидкости с выпуском газа в атмосферу, необходимость специального режима обслуживания и затрат времени на монтаж-демонтаж. Кроме этого, проба жидкости, получаемая с применением УГНМ-4 имеет искаженный состав из-за дросселирования и больших скоростей газа внутри корпуса этого устройства.

Целью изобретения является обеспечение непрерывного по времени отбора проб жидкой фазы без потерь и без циркуляции транспортируемого продукта через пробоотборник, улучшение качественных показателей отобранных проб, сокращение времени и трудозатрат при отборе проб, а также снижение затрат на изготовление пробоотборника.

Указанная цель достигается тем, что пробоотборник, включает корпус с полостью для накопления жидкой фазы, крышку в нижней части, фильтрующее приспособление и сливное устройство, 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. В способе отбора пробы жидкой фазы с наибольшим удельным весом, включающем отделение этой фазы от основного потока технологических продуктов, накопление в полости корпуса пробоотборника и периодический ее отбор, отделение и накопление жидкости происходит без циркуляции транспортируемого продукта через пробоотборник за счет разницы по величине воздействия сил гравитации на различные по плотности фазы транспортируемых продуктов при этом накопление и обновление пробы жидкости происходит непрерывно при работающем трубопроводе или технологическом аппарате.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже представлен продольный разрез пробоотборника совместно с частью трубопровода, включающий трубопровод 1 с полостью 2, корпус 3 пробоотборника с полостью 4, заполненной жидкостью, и жестко закрепленный (сваркой, фланцевых соединением, и др.) на наружной поверхности трубопровода 1. Внутри корпуса размещены фильтрующее устройство 5, установленное между сообщающимися полостями 2 и 4, и сливное устройство 7,8, которое смонтировано на штуцере 6, жестко соединенном с корпусом 3 в нижней части корпуса 3 пробоотборника. Система трубок 7 и вентиль 8 обеспечивают слив накопившейся пробы при ее отборе под давлением в трубопроводе 1 или под действием гидростатического столба накопившейся в полости 4 жидкости. Внизу корпус 3 и полость 4 для накопления жидкости закрываются навинчивающейся крышкой 9 (возможны другие варианты).

Способ реализуется следующим образом. При движении потока транспортируемых продуктов по трубопроводу 1 происходит разделение газообразной фазы и присутствующих в потоке фаз жидкости. Наиболее тяжелые из жидких фаз проходят через фильтрующее устройство 5, очищаясь от песка и мехпримесей, и попадают в полость 4, где и происходит накопление жидкой фазы. При этом отсутствует процесс циркуляции газа через корпус 3 пробоотборника и его полость 4, что исключает процессы дросселирования и избирательного осаждения частиц тяжелой фазы жидкости при движении транспортируемых продуктов.

Накапливаясь, наиболее тяжелая фаза жидкости под действием гравитационных сил вытесняет из полости 4 менее тяжелые фазы жидкости и заполняют всю полость. После заполнения полости 4 наиболее тяжелой жидкой фазой последняя постоянно обновляется, так как она двигается в нижней части трубопровода и под действием сил гравитации постоянно стекает в пробоотборник и обновляет накопившуюся пробу. Таким образом, поскольку отбор пробы происходит при постоянно работающем трубопроводе или технологическом аппарате, полость 4 пробоотборника заполнена пробой жидкости с составом, соответствующим времени и условиям ее отбора. Отбор пробы накопившейся жидкости происходит следующим образом. Открывается вентиль 8 и проба сливается в контейнер (на чертеже не указан) для ее транспортировки под действием давления в трубопроводе 1 или гидростатического столба накопившейся жидкости. При необходимости ремонта внутренних элементов конструкции зачистки полости 4 для накопления пробы при отсутствии избыточного давления в трубопроводе 1 отсоединяется крышка 9 и производится необходимое обслуживание.

Преимущества предлагаемого пробоотборника и способа отбора проб жидкости заключаются в том, что пробоотборник в месте отбора проб установлен стационарно и не требует времени и трудозатрат по монтажу-демонтажу, а также специального режима отбора проб жидкости. Пробоотборник имеет сравнительно простую конструкцию, малый вес и не требует затрат при изготовлении. Принцип его работы обеспечивает постоянное наличие необходимой пробы, исключает режимы сепарации с помощью центробежных элементов, дросселирования, фильтрации и скоростных потоков в пробоотборнике, при которых происходит изменение качественных характеристик отбираемой фазы по составу при ее переходе в накапливаемую пробу. Размещение пробоотборника за пределами сечения трубопровода или технологического аппарата исключает его влияние на его технологический режим работы. Конструкция пробоотборника обеспечивает отбор пробы жидкости без выброса транспортируемых продуктов в атмосферу, что способствует поддержанию экологического баланса в природе.