пробоотборник накопительный

Формула изобретения

Пробоотборник накопительный, 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 патрубок корпуса оснащен штуцером с тарированным отверстием и герметично соединен с вертикальным гидроцилиндром сверху его поршня, причем ниже поршня гидроцилиндр сообщен с трубопроводом, при этом поршень оборудован штоком, выведенным вверх гидроцилиндра и оснащенным регулировочными грузами, причем для взятия проб гидроцилиндр выше поршня оснащен открывающимся каналом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение 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 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, 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 RU 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 регулируемым 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 RU на полезную модель №47971, МПК 7 Е21В 49/08 A, G01N 1/10, 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 последняя изменяется в течение времени.

Задачей изобретения является повышение качества отбора проб с возможностью накопления проб в течение определенного времени (часа, суток).

Техническая задача решается предлагаемым пробоотборником накопительным, 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 патрубок корпуса оснащен штуцером с тарированным отверстием и герметично соединен с вертикальным гидроцилиндром сверху его поршня, причем ниже поршня гидроцилиндр сообщен с трубопроводом, при этом поршень оборудован штоком, выведенным вверх гидроцилиндра и оснащенным регулировочными грузами, причем для взятия проб гидроцилиндр выше поршня оснащен открывающимся каналом.

На чертеже схематично представлен предлагаемый пробоотборник накопительный в продольном разрезе в исходном положении.

Пробоотборник накопительный содержит трубопровод 1, корпус 2 в виде патрубка 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.

Патрубок корпуса 2 оснащен штуцером 7 с тарированным отверстием 8 и герметично соединен с вертикальным гидроцилиндром 9 сверху его поршня 10. Поршень 10 оборудован штоком 11, выведенным вверх гидроцилиндра 9 и оснащенным регулировочными грузами 12. Ниже поршня 10 гидроцилиндр 9 посредством переходника 13 сообщен с трубопроводом 1.

С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях гидроцилиндра 9 и поршня 10 установлены уплотнительные кольца 14 и 15 соответственно.

Для взятия проб гидроцилиндр 9 выше поршня 10 оснащен открывающимся каналом 16 с задвижкой 17.

Пробоотборник накопительный работает следующим образом.

Жидкость (проба) движется по трубопроводу 1, например, слева направо, при этом вентиль 4 и задвижка 17 закрыты.

Для начала отбора проб жидкости открывают вентиль 4, при этом происходит снижение давления за полым штоком 3 и часть жидкости через радиальные отверстия 6 полого штока 3 поступает в патрубок корпуса 2, при этом основная часть жидкости продолжает двигаться по трубопроводу 1. Далее поток жидкости (пробы), попавший в корпус 2, двигается сквозь открытый вентиль 4 достигает штуцера 7, где попадает в тарированное отверстие 8 последнего и поступает в гидроцилиндр 9 в пространство над поршнем 10, вытесняя жидкость, находящуюся под поршнем 10 в гидроцилиндре 9, через переходник 13 в трубопровод 1. При этом скорость перемещения поршня 10 вниз зависит от веса регулировочного груза 12, которым оснащен шток 11, жестко соединенный с поршнем 10 и выведенный вверх гидроцилиндра 9. Вес регулировочного груза 12, также как и конструктивные размеры (внутренний объем) гидроцилиндра 9, подбирается опытным путем и зависит от необходимого времени (часа, суток) накопления отбираемой пробы.

Об окончании отбора пробы, то есть заполнении гидроцилиндра 9 над поршнем 10 свидетельствует втягивание штока 11 внутрь гидроцилиндра 9 и, как следствие, перемещение регулировочного груза 12 в крайнее нижнее положение.

По окончанию отбора проб закрывают вентиль 4 и открывают задвижку 17, установленную на выходе открывающегося канала 16. При этом над поршнем 10 в гидроцилиндре 9 образуется атмосферное давление, а под поршнем 10 - давление, равное давлению жидкости в трубопроводе 1. За счет разницы давлений над и под поршнем 10 последний начинает перемещаться вверх, вытесняя накопленную пробу из гидроцилиндра 9, при этом накопленная проба по открывающемуся каналу сливается в специальный контейнер (не показано).

По окончании слива накопленной пробы пробоотборник возвращается в исходное положение и готов к повторному использованию.

Предлагаемый пробоотборник накопительный позволяет повысить качество отбора проб за счет отсутствия отстойных зон, а возможность накопления проб в течение определенного времени (часа, суток) дает более объективную оценку о компонентом составе отбираемой пробы.