RU2812309C1 - Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазных потоков - Google Patents
Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазных потоков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812309C1 RU2812309C1 RU2019131992A RU2019131992A RU2812309C1 RU 2812309 C1 RU2812309 C1 RU 2812309C1 RU 2019131992 A RU2019131992 A RU 2019131992A RU 2019131992 A RU2019131992 A RU 2019131992A RU 2812309 C1 RU2812309 C1 RU 2812309C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- ray
- multiphase flow
- radiation
- elongated
- Prior art date
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title abstract 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005206 flow analysis Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
Abstract
Использование: для анализа многофазного потока. Сущность изобретения заключается в том, что рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока путем пропускания через многофазный поток рентгеновского или гамма-излучения, выполненная из рентгенопрозрачного материала, при этом сечение трубы для прохождения рентгеновского или гамма-излучения выполнено вытянутой формы, причем прямые (вытянутые) части поверхности трубы выполнены по образующим конуса, вершиной которого является источник излучения, а основанием - изображение трубы на приемнике излучения, скругленные части поверхности трубы выполнены по окружностям, которые тангенциально пересекаются с прямыми (вытянутыми) частями трубы. Технический результат: повышение точности измерения расхода многофазного потока. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области измерения параметров потока с помощью рентгеновского или гамма-излучения, а именно к устройствам для проведения рентгеновской или гамма-интроскопии жидких или газообразных потоков или их смеси, и может быть использовано в информационно-измерительных системах нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей промышленности.
Наиболее распространенными в системах транспортировки жидких и газообразных веществ являются трубопроводы круглого сечения, так как такое сечение является идеальным для транспортировки продуктов под высоким давлением из-за устойчивости стенок трубы к деформациям.
Известна рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока рентгеновским или гамма-излучением, представляющая собой трубу круглого сечения из рентгенопрозрачного материала [Патент на изобретение RU № 2559119, кл. G01N 23/06, G01N 23/207, опубл. 10.08.2015].
Наиболее близкой к заявляемому объекту является рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока рентгеновским или гамма-излучением, представляющая собой трубу с круглым сечением, выполненную из рентгенопрозрачного материала [Патент на полезную модель RU №188348, кл. G01N 23/06, опубл. 09.04.2019].
Недостаток вышеприведенных рентгенопрозрачных труб круглого сечения заключается в том, что интроскопия многофазного потока, протекающего по трубе круглого сечения, приводит к неудовлетворительному качеству измерения расхода многофазного потока и значительной погрешности измерения вследствие неоднородности толщины слоя измеряемого многофазного потока, пройденного излучением, и исследования излучением только сечения трубы, близкого к ее диаметру.
Изобретение направлено на повышение точности измерения расхода многофазного потока за счет более однородного распределения толщины слоя исследуемого многофазного потока, через который проходит излучение при любой поперечной координате трубы.
Это достигается тем, что в рентгенопрозрачной трубе для анализа многофазного потока путем пропускания через нее рентгеновского или гамма-излучения, выполненной из рентгенопрозрачного материала, согласно изобретению сечение трубы для прохождения рентгеновского или гамма-излучения выполнено вытянутой формы, при этом прямые (вытянутые) части поверхности трубы выполнены по образующим конуса, вершиной которого является источник излучения, а основанием - изображение трубы на приемнике излучения, скругленные части поверхности трубы выполнены по окружностям, которые тангенциально пересекаются с прямыми (вытянутыми) частями трубы.
На фиг. 1 изображена предлагаемая рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схематично изображена установка для интроскопии с применением предлагаемой рентгенопрозрачной трубы с сечением вытянутой формы; на фиг. 4 приведена для сравнения схематично изображенная установка для интроскопии с применением рентгенопрозрачной трубы круглого сечения по наиболее близкому аналогу.
Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока представляет собой трубу 1, выполненную из рентгенопрозрачного материала для проведения интроскопии потока с помощью рентгеновского или гамма-излучения без значительного поглощения излучения материалом трубы. Сечение трубы выполнено вытянутой формы, при этом прямые (вытянутые) части 2 поверхности трубы 1 выполнены по образующим конуса 3, вершиной которого является источник излучения 4, а основанием - изображение 5 трубы на приемнике излучения 6. Скругленные части 7 поверхности трубы 1 выполнены по окружностям, которые тангенциально пересекаются с прямыми (вытянутыми) частями 2 трубы 1.
Рентгенопрозрачная труба работает следующим образом.
Исследуемый многофазный поток протекает по рентгенопрозрачной трубе 1, которую просвечивают рентгеновским или гамма-излучением из источника 4, схематично показанным в виде конуса 3. Излучение проходит через рентгенопрозрачную трубу 1 с исследуемым многофазным потоком, проецируется на приемнике излучения 6, где формирует изображение 5 или последовательность изображений трубы 1 с исследуемым многофазным потоком. Полученные изображения анализируются компьютерной вычислительной системой.
Как видно из фиг. 3, предлагаемая рентгенопрозрачная труба обеспечивает близкое к однородному распределение толщины слоя исследуемого многофазного потока по сечению трубы: толщина слоя потока, прилегающего к стенке трубы, незначительно отличается от толщины слоя потока в центральной части трубы. Таким образом, проведение процедуры интроскопии рентгеновским или гамма-излучением многофазного потока, протекающего по предлагаемой рентгенопрозрачной трубе, позволит обеспечить более однородное распределение толщины исследуемого потока, через который проходит излучение при разной поперечной координате трубы и, следовательно, более однородную проекцию исследуемого потока на приемник излучения, что дает возможность повысить точность измерения расхода многофазного потока.
Из фиг. 4 видно, что в рентгенопрозрачной трубе по наиболее близкому аналогу, имеющей круглое сечение, по центру трубы толщина слоя содержимого трубы равна ее диаметру, а у стенки трубы - снижается до нуля. Очевидно, что различная толщина слоя исследуемого содержимого трубы, через которое проходит излучение при разной поперечной координате трубы, сформирует неоднородную проекцию исследуемого содержимого на приемник излучения и приведет к увеличению погрешности измерения и, следовательно, к неудовлетворительному качеству измерения.
Таким образом, использование предлагаемой рентгенопрозрачной трубы обеспечит снижение неоднородности толщины внутреннего объема, пройденного излучением, от поперечной координаты, что позволит повысить точность измерения расхода многофазного потока. При этом сохраняется удовлетворительная устойчивость стенок трубы к высокому давлению внутри трубы, так как в конструкции отсутствуют острые углы или малые радиусы скругления.
Claims (1)
- Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазного потока путем пропускания через многофазный поток рентгеновского или гамма-излучения, выполненная из рентгенопрозрачного материала, отличающаяся тем, что сечение трубы для прохождения рентгеновского или гамма-излучения выполнено вытянутой формы, при этом прямые (вытянутые) части поверхности трубы выполнены по образующим конуса, вершиной которого является источник излучения, а основанием - изображение трубы на приемнике излучения, скругленные части поверхности трубы выполнены по окружностям, которые тангенциально пересекаются с прямыми (вытянутыми) частями трубы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019131992A RU2812309C1 (ru) | 2019-10-09 | Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазных потоков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019131992A RU2812309C1 (ru) | 2019-10-09 | Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазных потоков |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2722064C1 RU2722064C1 (ru) | 2020-05-26 |
| RU2812309C1 true RU2812309C1 (ru) | 2024-01-29 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU226987U1 (ru) * | 2024-05-24 | 2024-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Корпорация Уралтехнострой" (ООО "Корпорация Уралтехнострой") | Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазных потоков |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2439423A (en) * | 2006-06-20 | 2007-12-27 | Schlumberger Holdings | Fluid phase fraction determination using x-rays |
| RU2377546C1 (ru) * | 2008-04-10 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Техприбор" | Рентгенофлуоресцентный анализатор компонентного состава и скорости трехкомпонентного потока |
| US20120087467A1 (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-12 | Roxar Flow Measurement As | X-ray based densitometer for multiphase flow measurement |
| RU132900U1 (ru) * | 2013-04-24 | 2013-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для рентгеновского абсорбционного спектрального анализа |
| RU2559119C1 (ru) * | 2014-05-31 | 2015-08-10 | Алексей Сергеевич Гоголев | Устройство для определения компонентного состава потока многофазной жидкости |
| RU188348U1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-04-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для определения компонентного состава потока многофазной жидкости |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2439423A (en) * | 2006-06-20 | 2007-12-27 | Schlumberger Holdings | Fluid phase fraction determination using x-rays |
| RU2377546C1 (ru) * | 2008-04-10 | 2009-12-27 | Открытое акционерное общество "Техприбор" | Рентгенофлуоресцентный анализатор компонентного состава и скорости трехкомпонентного потока |
| US20120087467A1 (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-12 | Roxar Flow Measurement As | X-ray based densitometer for multiphase flow measurement |
| RU132900U1 (ru) * | 2013-04-24 | 2013-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для рентгеновского абсорбционного спектрального анализа |
| RU2559119C1 (ru) * | 2014-05-31 | 2015-08-10 | Алексей Сергеевич Гоголев | Устройство для определения компонентного состава потока многофазной жидкости |
| RU188348U1 (ru) * | 2018-12-28 | 2019-04-09 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для определения компонентного состава потока многофазной жидкости |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU226987U1 (ru) * | 2024-05-24 | 2024-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Корпорация Уралтехнострой" (ООО "Корпорация Уралтехнострой") | Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазных потоков |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lichti et al. | Bubble size distributions with a shadowgraphic optical probe | |
| Bieberle et al. | Combined phase distribution and particle velocity measurement in spout fluidized beds by ultrafast X-ray computed tomography | |
| Chen et al. | Water holdup measurement of oil-water two-phase flow with low velocity using a coaxial capacitance sensor | |
| Subrahmanyam et al. | A universal velocity profile for turbulent wall flows including adverse pressure gradient boundary layers | |
| Mohmmed et al. | Measurements of translational slug velocity and slug length using an image processing technique | |
| Guo et al. | Radial porosity peak at the centerline of packed beds with small tube to particle diameter ratios | |
| Ibrahim et al. | Concentration measurements of bubbles in a water column using an optical tomography system | |
| RU2672817C1 (ru) | Измерительное устройство для измерения скорости потока текучей среды | |
| Vieira et al. | Experimental characterization of vertical downward two-phase annular flows using Wire-Mesh Sensor | |
| Wang et al. | Measurement of gas phase characteristics in vertical oil-gas-water slug and churn flows | |
| RU2812309C1 (ru) | Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазных потоков | |
| Goh et al. | Ultrasonic tomography system for flow monitoring: A review | |
| Petrak et al. | Two-dimensional particle shape analysis from chord measurements to increase accuracy of particle shape determination | |
| US8229686B2 (en) | Apparatus and method for measuring liquid and gas flow rates in a stratified multi-phase flow | |
| Raimundo et al. | A new technique for in-situ measurements of bubble characteristics in bubble columns operated in the heterogeneous regime | |
| Vergine et al. | Stereoscopic particle image velocimetry measurements of supersonic, turbulent, and interacting streamwise vortices: challenges and application | |
| RU2722064C1 (ru) | Рентгенопрозрачная труба для анализа многофазных потоков | |
| Landau et al. | Comparison of methods for measuring interfacial areas in gas‐liquid dispersions | |
| Li et al. | Measurement of oil-water flow via the correlation of turbine flow meter, gamma ray densitometry and drift-flux model | |
| Chakraborty et al. | A unique methodology of objective regime classification for two phase flow based on the intensity of digital images | |
| Das et al. | Rise velocity of a Taylor bubble through concentric annulus | |
| Zhai et al. | Reconstruction of Taylor bubbles in slug flow using a direct-image multielectrode conductance sensor | |
| US20050163662A1 (en) | Fluid analyzing cell using a cavity with pipeline | |
| Hasan et al. | Experimental study of the three-dimensional interfacial wave structure of freely falling liquid film in a vertical large pipe diameter | |
| Chakraborty et al. | Model based reconstruction of an axisymmetric moving void using multiple conductivity probes |