RU180900U1 - Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе - Google Patents
Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе Download PDFInfo
- Publication number
- RU180900U1 RU180900U1 RU2017137795U RU2017137795U RU180900U1 RU 180900 U1 RU180900 U1 RU 180900U1 RU 2017137795 U RU2017137795 U RU 2017137795U RU 2017137795 U RU2017137795 U RU 2017137795U RU 180900 U1 RU180900 U1 RU 180900U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pipeline
- model
- measuring line
- inlet
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 58
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010979 ruby Substances 0.000 claims 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 5
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 4
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 210000002105 tongue Anatomy 0.000 description 2
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M10/00—Hydrodynamic testing; Arrangements in or on ship-testing tanks or water tunnels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области исследования гидравлики трубопроводного транспорта и предназначена для исследования процессов накопления и выноса воды в полости трубопровода.Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе включает в себя V-образную измерительную линию из прозрачного материала с восходящим и нисходящим участками, сопряженными жесткой вставкой под углом в диапазоне от 15° до 90°, подъемный механизм, обеспечивающим подъем V-образной измерительной линии на угол от горизонтальной поверхности в диапазоне от 0° до 90°, насос для закачки модельной жидкости, снабженный частотно-регулируемым приводом, расходную и приемные емкости для модельных жидкостей, расходную емкость для воды, соединенную с трубной обвязкой и измерительным участком V-образной формы в его низшей точке, дозировочный насос, установленный на выходе расходной емкости для воды, поточный влагомер, установленный на входе измерительного участка V-образной формы, регулятор расхода и смеситель, последовательно установленные в трубной обвязке по ходу движения модельной жидкости на выходе измерительного участка V-образной формы, датчики давления, установленные на входе и выходе измерительного участка V-образной формы, расходомер, установленный на входе насоса для закачки модельной жидкости, комплект запорной арматуры, размещенной на трубной обвязке с возможностью регулирования подачи модельных жидкостей и воды. Технический результат - расширение функциональных возможностей средств для исследований процессов в трубопроводе за счет создания экспериментального стенда, обеспечивающего определение влияния профиля трубопровода на механизм отложения воды, определение режимов работы при которых возможно осаждение воды, определение режимов работы при которых достигается удаление воды из участка трубопровода. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Полезная модель относится к области исследования гидравлики трубопроводного транспорта и предназначена для исследования процессов накопления и выноса воды в полости трубопровода.
В настоящее время процесс накопления воды в трубопроводе изучен недостаточно. Процесс накопления воды в трубопроводе напрямую зависит от множества факторов: режима течения жидкости, наличия воды в нефти, геодезических особенностей трассы трубопровода.
Определить существование «неподвижного» участка воды в трубопроводе посредствам датчиков давления, установленных на линейной части магистрального трубопровода, невозможно. При этом наличие отложения «неподвижного» участка воды в трубопроводе несет в себе как коррозийную опасность, так и механическую в случае замерзания. Под воздействием низкой температуры водяные полости могут образовывать «ледяные языки», что в свою очередь отрицательно влияет на эффективный диаметр трубопровода, а также может стать предпосылкой к авариям и/или инцидентам.
Также застревание средств очистки в местах образования «ледяных языков» приводит к внеплановым остановкам нефтепроводов, что приводит к дополнительным материальным затратам, а также может привести к экологической катастрофе.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании стенда для исследования накопления и выноса воды в трубопроводе, предназначенного для проведения исследований процессов образования осаждения воды при различных профилях трубопровода стенда, а также проведение исследований режимов работы трубопровода, при которых происходит вынос воды в исследуемом трубопроводе.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в расширении функциональных возможностей средств для исследований процессов в трубопроводе за счет создания экспериментального стенда, обеспечивающего определение влияния профиля трубопровода на механизм отложения воды, определение режимов работы, при которых возможно осаждение воды, определение режимов работы, при которых достигается удаление воды из участка трубопровода.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе включает в себя V-образную измерительную линию из прозрачного материала с восходящим и нисходящим участками, сопряженными посредством жесткой вставки под углом от 15° до 90°, подъемный механизм, обеспечивающим подъем V-образной измерительной линии на угол от горизонтальной поверхности в диапазоне от 0° до 90°, насос для закачки модельной жидкости, снабженный частотно-регулируемым приводом, расходную и приемную емкости для модельных жидкостей, расходную емкость для воды, соединенную с трубной обвязкой и измерительной линией в ее низшей точке, дозировочный насос, установленный на выходе расходной емкости для воды, поточный влагомер, установленный на входе измерительной линии, регулятор расхода и смеситель, последовательно установленные в трубной обвязке по ходу движения модельной жидкости на выходе измерительной линии, датчики давления, установленные на входе и выходе измерительной линии, расходомер, установленный на входе насоса для закачки модельной жидкости, комплект запорной арматуры, размещенной на трубной обвязке с возможностью регулирования подачи модельных жидкостей и воды.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, подъемный механизм выполнен в виде гидроцилиндра.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели V-образная измерительная линия выполнен из акрила.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели в качестве расходомера используют ультразвуковой расходомер.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели жесткая вставка сопряжения восходящего и нисходящего участка V-образной измерительной линия выполнена съемной.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 показана принципиальная схема стенда для исследования накопления и выноса воды; на фиг. 2 показан общий вид стенда для исследования накопления и выноса воды.
На чертежах позиции имеют следующие обозначения:
1 - насос для закачки модельной жидкости, 2, 3 - емкости для модельных жидкостей, 4 - дозировочный насос, 5 - поточный влагомер, 6 - регулятор расхода, 7 - измерительная линия, 8 - гидравлический цилиндр, 9 - сливной патрубок, 10 - смеситель, 11, 12 - запорная арматура (шаровые краны), 13 - емкость для воды, 14 - датчики давления, 15 - ультразвуковой расходомер.
Стенд для исследований накопления и выноса воды (фиг. 1) включает в себя трубную обвязку, содержащую V-образную измерительную линию 7 с нисходящим и восходящим участками, сопряженными посредством жесткой вставки под углом от 15° до 90°, насос 1 для закачки модельной жидкости, расходную емкость 2 и приемную емкость 3 для модельной жидкости, дозировочный насос 4, поточный влагомер 5, установленный на входе измерительного участка 7, регулятор расхода 6, гидравлический цилиндр 8 (фиг. 2), посредством которого осуществляется подъем V-образной измерительной линии 7 на заданный угол от горизонтальной поверхности в диапазоне от 0° до 90° в соответствии с целями эксперимента. Также стенд включает сливной патрубок 9, смеситель 10, шаровые краны 11 и 12, обеспечивающие регулирование подачи модельных жидкостей и воды, расходную емкость для воды 13, датчики давления 14 и ультразвуковой расходомер 15. При этом регулятор расхода 6 и смеситель 10 последовательно установлены в трубной обвязке по ходу движения модельной жидкости из V-образной измерительной линии 7, расходная емкость 13 для воды соединена с трубной обвязкой и измерительной линией 7 в ее низшей точке, дозировочный насос 4 установлен на выходе расходной емкости для воды 13, датчики давления 14 установлены на входе и выходе измерительной линии 7, ультразвуковой расходомер 15 установлены на входе насоса 1 для закачки модельной жидкости.
В качестве насоса 1 используют центробежный насос, снабженный частотно-регулируемым приводом (на чертежах не показано), что обеспечивает плавное изменение производительности.
V-образная измерительная линия 7 представляет собой трубопровод диаметром 100 мм, выполненный из прозрачного материала, например, акрила. Нисходящая и восходящая части измерительной линии 7 сопрягаются посредством сменных жестких вставок под углом от 15° до 90°.
Емкости 2 и 3 выполнены в виде бака с конусообразным дном, снабженным патрубком с шаровым краном (на чертежах не показано), предназначенным для полного опорожнения емкостей от модельной жидкости. Емкости 2 и 3 оснащены газоуравнительной системой (на чертежах не показана) для выравнивания давления в емкостях при проведении подготовительных технологических операций и исследовательских испытаний на стенде, а также дыхательными клапанами (на чертежах не показаны). Также емкости 2 и 3 снабжены датчиками и сигнализацией аварийных уровней модельных жидкостей (на чертежах не показаны).
Ультразвуковой расходомер 15 выполнен с возможностью измерения в диапазоне от 20 до 80 м3/ч.
Датчики давления 14 выполнены с функцией индикации и имеют диапазон измерений от 0 до 4,0 МПа.
В качестве модельной жидкости для проведения исследований используют жидкий парафин, моторные или растительные масла.
Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе работает следующим образом
1. Исследование процесса накопления воды на пониженных участках трубопровода.
Перед началом исследования устанавливается угол наклона V-образной измерительной линии 7 посредством выбора жесткой вставки с углом в диапазоне от 15° до 90° и подъем V-образной измерительной линии на угол от горизонтальной поверхности в диапазоне от 0° до 90° в соответствии с планом эксперимента с помощью гидравлического цилиндра 8. Модельная жидкость, например, жидкий парафин или масло, подается по трубной обвязке насосом 1 из емкости 2 в измерительную линию 7. Для получения эмульсии с заданной обводненностью в трубную обвязку из емкости 13 с помощью дозировочного насоса 4 подают воду, при этом открывают шаровой кран 12. Объемное содержание воды в образовавшейся смеси «модельная жидкость - вода» в V-образной измерительной линии 7 контролируется с помощью поточного влагомера 5. Расход модельной жидкости регулируется с помощью насоса 1 и регулятора расхода 6. Для предотвращения расслаивания жидкого парафина/масла и воды при циркуляции по трубной обвязке за пределами V-образной измерительной линии 7, при проведении исследований по накоплению воды предусмотрен смеситель 10, установленный после измерительной линии 7. Расход модельной жидкости контролируется с помощью ультразвукового расходомера 15. Значения давления в V-образной измерительной линии 7 фиксируются с помощью датчиков давления 14.
Во время исследований визуально контролируют процесс накопления воды в низшей части (сопрягаемая вставка) V-образной измерительной линии 7. После прокачки по V-образной измерительной линии 7 смеси «модельная жидкость-вода» в количестве, заданном планом эксперимента, перекачка останавливается. Отслоившаяся вода через сливной патрубок 9, установленный в низшей части V-образной измерительной линии 7, сливается в мерную емкость (на чертежах не показана), и измеряется ее объем.
Исследования производятся при различных углах наклона V-образной измерительной линии 7, различных концентрациях воды в смеси с модельной жидкостью, различных производительностях перекачки и различных вязкостях модельной жидкости.
По результатам исследований будут установлены эмпирические зависимости скорости накопления воды от угла наклона профиля трубопровода, скорости течения жидкости, плотности и вязкости перекачиваемой жидкости, поверхностного натяжения на границе «модельная жидкость-вода» и т.д.
2. Процесс выноса воды с участка трубы.
Перед началом исследования устанавливается угол наклона V-образной измерительной линии 7 от горизонтальной поверхности в диапазоне от 0° до 90° в соответствии с планом эксперимента с помощью гидравлического цилиндра 8. Насосом 1 из емкости 2 производится заполнение V-образной измерительной линии 7 модельной жидкостью, например, жидким парафином или маслом.
С помощью дозировочного насоса 4 из емкости 13 в низшую часть (сопрягаемую вставку) V-образной измерительной линии 7 посредством открытия шарового крана 11 вводится вода, в количестве определенном планом эксперимента. Далее производится перекачка смеси «модельная жидкость - вода» по V-образной измерительной линии 7. Производительность перекачки определяется планом эксперимента и регулируется частотой вращения насоса 1 и регулятора расхода 6. Расход модельной жидкости контролируется с помощью ультразвукового расходомера 15. Значения давления в V-образной измерительной линии 7 фиксируются с помощью датчиков давления 14.
Прием модельной жидкости производится в емкость 3. По окончании эксперимента останавливается перекачка, через сливной патрубок 9 сливается остаток воды в мерную емкость, и измеряется ее объем.
Исследования производятся при различных углах наклона V-образной измерительной линии 7, различных начальных количествах воды, различных производительностях перекачки и различных вязкостях модельной жидкости.
По результатам исследований устанавливаются эмпирические зависимости выносной скорости от угла наклона профиля трубопровода, скорости течения жидкости, размеров скопления воды, плотности и вязкости перекачиваемой жидкости, поверхностного натяжения на границе «модельная жидкость-вода» и т.д.
Claims (5)
1. Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе, включающий в себя V-образную измерительную линию из прозрачного материала с восходящим и нисходящим участками, сопряженными посредством жесткой вставки под углом от 15° до 90°, подъемный механизм, обеспечивающим подъем V-образной измерительной линии на угол от горизонтальной поверхности в диапазоне от 0° до 90°, насос для закачки модельной жидкости, снабженный частотно-регулируемым приводом, расходную и приемную емкости для модельных жидкостей, расходную емкость для воды, соединенную с трубной обвязкой и измерительной линией в ее низшей точке, дозировочный насос, установленный на выходе расходной емкости для воды, поточный влагомер, установленный на входе измерительной линии, регулятор расхода и смеситель, последовательно установленные в трубной обвязке по ходу движения модельной жидкости на выходе измерительной линии, датчики давления, установленные на входе и выходе измерительной линии, расходомер, установленный на входе насоса для закачки модельной жидкости, комплект запорной арматуры, размещенной на трубной обвязке с возможностью регулирования подачи модельных жидкостей и воды.
2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в качестве подъемного механизма используют гидроцилиндр.
3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что измерительная линия выполнена из акрила.
4. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что в качестве расходомера используют ультразвуковой расходомер.
5. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что жесткая вставка для сопряжения восходящего и нисходящего участка измерительной линии выполнена съемной.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017137795U RU180900U1 (ru) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017137795U RU180900U1 (ru) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU180900U1 true RU180900U1 (ru) | 2018-06-29 |
Family
ID=62813773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017137795U RU180900U1 (ru) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU180900U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2844885Y (zh) * | 2005-11-29 | 2006-12-06 | 扬州大学 | 管道瞬态特性测试仪 |
RU2458263C1 (ru) * | 2011-04-21 | 2012-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-экологическая защита" | Экспериментальный стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну |
RU134601U1 (ru) * | 2013-05-22 | 2013-11-20 | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Стенд для гидравлических исследований |
RU135031U1 (ru) * | 2013-05-22 | 2013-11-27 | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну изменяемой толщины |
-
2017
- 2017-10-30 RU RU2017137795U patent/RU180900U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2844885Y (zh) * | 2005-11-29 | 2006-12-06 | 扬州大学 | 管道瞬态特性测试仪 |
RU2458263C1 (ru) * | 2011-04-21 | 2012-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-экологическая защита" | Экспериментальный стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну |
RU134601U1 (ru) * | 2013-05-22 | 2013-11-20 | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Стенд для гидравлических исследований |
RU135031U1 (ru) * | 2013-05-22 | 2013-11-27 | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну изменяемой толщины |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EA031408B1 (ru) | Устройство подачи реагентов и способ для дозирования и регулирования количества реагентов | |
RU2678712C1 (ru) | Стенд для исследования течения жидкости в трубопроводе | |
RU2629884C1 (ru) | Установка для оценки эффективности агентов снижения гидравлического сопротивления | |
RU180900U1 (ru) | Стенд для исследований накопления и выноса воды в трубопроводе | |
RU155020U1 (ru) | Установка для измерения дебита продукции нефтяных скважин | |
RU179754U1 (ru) | Стенд для исследований нестационарных процессов в трубопроводе | |
RU2470283C2 (ru) | Устройство для отбора проб из напорного трубопровода (варианты) | |
CN203685151U (zh) | 一种加热恒温装置 | |
Kalenik | Investigations of hydraulic operating conditions of air lift pump with three types of air-water mixers | |
RU2659747C1 (ru) | Стенд для исследования агентов снижения гидравлического сопротивления при транспортировке нефти или нефтепродуктов по трубопроводу | |
CN205826451U (zh) | 一种化学清蜡剂动态模拟评价装置 | |
RU171318U1 (ru) | Устройство для дренирования подтоварной воды из резервуара | |
RU170136U1 (ru) | Устройство ввода присадки в трубопровод | |
KR102253890B1 (ko) | 관내 액체 홀드업 측정장치 및 측정방법 | |
RU180988U1 (ru) | Стенд для исследований процессов смесеобразования при последовательной перекачке жидкостей с различными физико-химическими свойствами | |
RU2519236C1 (ru) | Способ для определения параметров нефтегазоводяного потока | |
RU2677073C1 (ru) | Стенд для исследования углеводородных жидкостей со сложными реологическими свойствами | |
CN110439488B (zh) | 一种钻井管汇中固液流体流量测量系统及测量方法 | |
RU118355U1 (ru) | Стенд для изучения фильтрации жидкости | |
RU48581U1 (ru) | Установка для моделирования натурных условий работы скважин газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений | |
RU2650727C1 (ru) | Стенд для исследования процессов транспортировки тяжелой и битуминозной нефти | |
RU108801U1 (ru) | Устройство для измерения дебита нефтяных скважин | |
RU131078U1 (ru) | Стенд для исследования условий подъема жидкости с использованием газа | |
RU123833U1 (ru) | Стенд для исследования условий подъема жидкости с использованием газа | |
RU129553U1 (ru) | Стенд для исследования условий подъема жидкости с использованием газа |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201031 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20220310 |