RU40391U1

RU40391U1 - Sampler POTOK-1

Info

Publication number: RU40391U1
Application number: RU2004112935/22U
Authority: RU
Inventors: А.Л. Желонкин; И.Д. Вахитов; Г.Н. Шариков; Е.Г. Кормишин; А.А. Рахимов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2004-09-10

Abstract

Пробоотборное устройство, смонтированное на основном трубопроводе и выполненное в виде двух секций, закрепленных с основным трубопроводом посредством фланцевых соединений, и снабженное регулируемыми трехходовыми шаровыми задвижками, отборным краном и манометром, отличающееся тем, что 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.A sampling device mounted on the main pipeline and made in the form of two sections, fixed to the main pipeline by means of flange connections, and equipped with adjustable three-way ball valves, a select valve and pressure gauge, characterized in that the three-way ball valves are connected by a shaft with a control lever with the ability to alternately cut off one of the sections, and each of the sections is made with the possibility of skipping the entire fluid flow, one of the sections being bypassed and the other a sample Boric (dimensional), with sampling covering the cross-sectional liquid flow without any loss.

Description

Полезная модель относится к области отбора проб жидкости и может быть использована на нефтегазодобывающих комплексах, системах, транспортирующих нефть и газ, нефтегазоперерабатывающих заводах и других предприятиях, на которых существует необходимость отбора проб из трубопроводов и технологических аппаратов.The utility model relates to the field of liquid sampling and can be used in oil and gas producing complexes, systems transporting oil and gas, oil and gas refineries and other enterprises where there is a need for sampling from pipelines and process apparatuses.

Из анализа существующего уровня техники известно несколько видов устройств, предназначенных для отбора проб жидкости с целью определения ее количественных и качественных характеристик.From the analysis of the existing level of technology there are several types of devices designed for sampling liquid in order to determine its quantitative and qualitative characteristics.

Традиционный способ отбора проб жидкости через пробоотборный кран, широко применяемый на производстве, имеет следующие недостатки:The traditional method of sampling liquid through a sampling valve, widely used in production, has the following disadvantages:

- низкая точность определения процента воды в продукции скважины из-за того, что проба берется не из всего сечения потока жидкости;- low accuracy in determining the percentage of water in the production of the well due to the fact that the sample is not taken from the entire cross section of the fluid flow;

- определенная часть нефти остается на стенках емкостей при переливании пробы;- a certain part of the oil remains on the walls of the tanks during the transfusion of the sample;

- содержание доли воды в такой пробе зависит как от проходного сечения пробоотборного крана, так и от места его положения на трубопроводе.- the content of the proportion of water in such a sample depends both on the flow area of the sampling valve, and on the place of its position on the pipeline.

Из авторского свидетельства известно устройство для отбора проб в жидком или текучем состоянии, которое содержит корпус с заборной камерой, клапан, выполненный в виде поршня, трехходовой пробковый кран, патрубки для сбора продукта и регулятор давления газа для продувки устройства. (Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №729471, кл.G 01 N 1 /10. «Устройство для отбора проб в жидком или текучем состоянии». 1980г.).From the copyright certificate, a device for sampling in a liquid or fluid state is known, which contains a body with a sampling chamber, a valve made in the form of a piston, a three-way plug valve, nozzles for collecting the product, and a gas pressure regulator for purging the device. (Description of the invention to the USSR author's certificate No. 729471, class G 01 N 1/10. "Device for sampling in a liquid or fluid state." 1980).

Устройство работает циклически. После уравнивания давления в устройстве для отбора проб, с давлением в трубопроводе или аппарате открывают клапан, выполненный в виде поршня, и дозу продукта через заборную The device operates cyclically. After equalizing the pressure in the device for sampling, with the pressure in the pipeline or apparatus open the valve, made in the form of a piston, and the dose of the product through the intake

камеру и трехходовой кран подают в пробоотборный стакан. Затем закрывают клапан, выполненный в виде поршня, пробоотборный трехходовой кран и клапан регулятора давления ставят в положение «продувка» и удаляют с помощью инертного газа остатки отбираемого для пробы продукта. Затем закрывают пробковый кран и клапан регулятора давления. Недостатки известного устройства:a chamber and a three-way valve are fed into a sampling cup. Then close the valve, made in the form of a piston, the sampling three-way valve and the pressure regulator valve are put in the "purge" position and the residual product sampled is removed using inert gas. Then close the plug valve and pressure regulator valve. The disadvantages of the known device:

- сложность изготовления и обслуживания;- the complexity of manufacturing and maintenance;

- большое количество операций цикла взятия одной пробы;- a large number of operations of the sampling cycle;

- недостаточные надежность, герметичность и долговечность поршневой пары клапана при работе с абразивными жидкостями и растворами.- insufficient reliability, tightness and durability of the piston pair of the valve when working with abrasive fluids and solutions.

Такое устройство не исключает осаждение продукта в заборной камере и каналах пробки трехходового крана, что приводит к неточности определения параметров пробы. Существенным недостатком известного устройства является неспособность обеспечить пропорциональный отбор всех компонентов, содержащихся в потоке жидкости.Such a device does not exclude the precipitation of the product in the intake chamber and plug channels of the three-way valve, which leads to inaccuracy in determining the parameters of the sample. A significant disadvantage of the known device is the inability to provide a proportional selection of all components contained in the fluid stream.

Наиболее близким к предлагаемому пробоотборному устройству по назначению и достигаемому результату, является пробоотборник ручной «ПОРТ», взятый нами в качестве прототипа.The closest to the proposed sampling device for the intended purpose and the achieved result is a manual “PORT” sampler, which we took as a prototype.

Как следует из описания, принцип действия пробоотборника ручного «ПОРТ» заключается в том, что рабочая среда, проходя по трубопроводу, поступает во входной патрубок, затем в корпус по отверстию в седле рабочая среда проходит в один из каналов барабана. Воздействуя на поршень, поток рабочей среды поднимает его до упора в кулачок и вытекает через сливные окна в стенках барабана. Весь объем проходящей по трубопроводу рабочей среды проходит при этом через один из каналов барабана в выходной патрубок и далее в трубопровод. (Пробоотборники ручные «ПОРТ». Руководство по эксплуатации УП 2.00.00.000 РЭ. НПО «НТЭС», г.Бугульма, 2002 г.).As follows from the description, the principle of operation of the manual “PORT” sampler is that the working medium, passing through the pipeline, enters the inlet pipe, then the working medium passes into one of the drum channels through the hole in the saddle. Acting on the piston, the flow of the working medium lifts it all the way into the cam and flows out through the drain windows in the walls of the drum. The entire volume of the working fluid passing through the pipeline passes through one of the drum channels into the outlet pipe and then into the pipeline. (Samplers “PORT”. Operation manual UP 2.00.00.000 RE. NPO “NTES”, Bugulma, 2002).

Отбор пробы производится поворотом барабана по часовой стрелке рукояткой через храповой механизм до упора рукоятки в стойку крышки. При этом поршень под действием кулачка перекрывает сливные окна и проба оказывается Sampling is performed by turning the drum clockwise with the handle through the ratchet mechanism until the handle stops in the cover rack. In this case, under the action of the cam, the piston overlaps the drain windows and the sample turns out to be

запертой. Проход рабочей среды происходит в это время через следующий канал барабана. Отобранная точечная проба хранится в закрытой полости барабана. Далее проба сливается через узел слива, который состоит из конуса фиксирующего, цангового зажима, ручки со сливной трубкой, нажимной гайки, шайбы, сальниковой набивки, гильзы, туннельной трубы, трубки, втулки дистанционной, набора регулировочных шайб, пружины, золотника и клапана. Узел слива закрывается при вращении ручки против часовой стрелки (если смотреть сверху пробоотборника), а открывается при вращении ручки по часовой стрелке.locked up. The passage of the working medium occurs at this time through the next channel of the drum. The selected point sample is stored in a closed drum cavity. Next, the sample is drained through the drain assembly, which consists of a fixing cone, collet clamp, a handle with a drain tube, a pressure nut, a washer, stuffing box packing, a sleeve, a tunnel pipe, a tube, a remote sleeve, a set of shims, a spring, a spool, and a valve. The drain assembly closes when the handle is rotated counterclockwise (when viewed from above the sampler), and opens when the handle is rotated clockwise.

Недостатком данного пробоотборника ручного «ПОРТ» является сложная конструкция, содержащая множество движущихся частей, клапанов и системы каналов, что понижает надежность работы и долговечность службы устройства. Кроме того, недостатком такого устройства является сложность и трудоемкость в обслуживании. Данный пробоотборник ручной безусловно имеет увеличенные затраты на изготовление и эксплуатацию.The disadvantage of this hand-held “PORT” sampler is a complex structure containing many moving parts, valves and a system of channels, which reduces the reliability and durability of the device. In addition, the disadvantage of such a device is the complexity and complexity of maintenance. This manual sampler certainly has increased manufacturing and operating costs.

Целью полезной модели является обеспечение отбора проб с наиболее полным охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь, улучшение качественных показателей отобранных проб, сокращение времени и трудозатрат при их отборе, а также снижение затрат на изготовление пробоотборного устройства.The purpose of the utility model is to ensure sampling with the most complete coverage of the cross section of the fluid flow without loss, to improve the quality of the samples taken, to reduce the time and labor involved in sampling, and to reduce the cost of manufacturing the sampling device.

Указанная цель достигается тем, что пробоотборное устройство «ПОТОК-1» имеет форму лупинга, каждая секция которого может пропускать через себя весь поток жидкости. Секции попеременно отсекаются от основного трубопровода трехходовыми шаровыми задвижками, которые управляются одновременно за счет крепления их штоков к одному валу, имеющему рычаг управления. Изменением положения рычага управления достигается попеременное открытие одной секции (байпасной) и отсечение от основного трубопровода другой (пробоотборной). Одна из секций (пробоотборная) оборудована отборным краном для слива жидкости и манометром для контроля This goal is achieved by the fact that the sampling device "POTOK-1" has the form of a looping, each section of which can pass through itself the entire flow of liquid. Sections are alternately cut off from the main pipeline by three-way ball valves, which are simultaneously controlled by fastening their rods to one shaft having a control lever. By changing the position of the control lever, one section (bypass) is alternately opened and another (sample) is cut off from the main pipeline. One of the sections (sampling) is equipped with a selective valve for draining the liquid and a pressure gauge for monitoring

за давлением в секции. Через отборный кран отсеченный поток жидкости сливается в обычную емкость для дальнейшего проведения анализа.for pressure in the section. Through a selective tap, the cut-off fluid stream is discharged into a conventional tank for further analysis.

На чертеже представлена принципиальная схема пробоотборного устройства «ПОТОК-1». Здесь:The drawing shows a schematic diagram of a sampling device "POTOK-1". Here:

1 - основной трубопровод;1 - the main pipeline;

2 - фланцевые соединения (может использоваться сварка и др.);2 - flange connections (welding, etc. can be used);

3 - трехходовые шаровые задвижки;3 - three-way ball valves;

4 - вал;4 - shaft;

5 - рычаг управления;5 - control lever;

6 - байпасная секция;6 - bypass section;

7 - пробоотборная секция;7 - sampling section;

8 - отборный кран;8 - selected crane;

9 - манометр.9 - pressure gauge.

Пробоотборное устройство «ПОТОК-1» работает следующим образом. Открывается задвижка (на чертеже не указана) на основном трубопроводе 1 - происходит движение жидкости, основной поток которой проходит через трехходовую шаровую задвижку 3 по одной из секций (например, про-боотборной 7), минуя вторую трехходовую шаровую задвижку 3 и далее - в основной трубопровод 1. Таким образом и происходит транспортировка жидкости по трубопроводу 1. При необходимости отбора пробы следует повернуть рычаг управления 5 до упора, тем самым трехходовые шаровые задвижки 3 отсекают пробоотборную секцию 7, одновременно открывая проход потока жидкости в байпасную секцию 6. Таким образом, пробоотборная секция 7 закрыта, что позволяет производить слив пробы жидкости через отборный кран 8. Далее рычаг управления 5 возвращается в исходное положение, трехходовые шаровые задвижки 3 перекрывают проход жидкости в байпасную секцию 6 - трубопровод 1 функционирует в устоявшемся режиме. Объем пробоотборной секции 7 фиксированный, известный, т.е. секция 7 является мерной, что позволяет определять в пробе объем газа, содержащегося в отбираемой жидкости, чего нет в известных пробоотборниках.The sampling device "POTOK-1" works as follows. The valve opens (not shown in the drawing) on the main pipeline 1 - the fluid moves, the main flow of which passes through the three-way ball valve 3 in one of the sections (for example, sampling 7), bypassing the second three-way ball valve 3 and then to the main pipeline 1. Thus, the liquid is transported through pipeline 1. If it is necessary to take a sample, turn the control lever 5 all the way, thereby the three-way ball valves 3 cut off the sampling section 7, while opening the bypassing the fluid flow into the bypass section 6. Thus, the sampling section 7 is closed, which allows draining the fluid sample through the sampling valve 8. Next, the control lever 5 returns to its original position, three-way ball valves 3 block the passage of fluid into the bypass section 6 - pipeline 1 operates in established mode. The volume of the sampling section 7 is fixed, known, i.e. section 7 is dimensional, which allows you to determine in the sample the volume of gas contained in the sampled fluid, which is not in the known samplers.

Предложенное пробоотборное устройство «ПОТОК-1» может быть изготовлено промышленным способом, что подтверждают проводимые в настоящее время в НГДУ «Заинскнефть» испытания опытного образца.The proposed sampling device “POTOK-1” can be manufactured industrially, which is confirmed by the prototype tests currently being carried out at NGDU “Zainskneft”.

Преимущества предлагаемого пробоотборного устройства «ПОТОК-1» и способа отбора проб жидкости заключаются в том, что происходит наиболее полный охват поперечного сечения потока, без изменения его формы и структуры. Охват каждой точки поперечного сечения потока на протяжении определенной длины позволяет повысить качество отбираемой пробы, что приводит к получению наиболее достоверной информации. Изготовление пробоотборного устройства не требует больших материальных затрат. Еще одним важным преимуществом данного технического решения является то, что конструкция пробоотборного устройства проста, а работа по отбору пробы жидкости нетрудоемка.The advantages of the proposed sampling device "POTOK-1" and the method of sampling the liquid are that the most complete coverage of the cross section of the flow occurs, without changing its shape and structure. Coverage of each point of the cross section of the flow over a certain length allows you to improve the quality of the sample taken, which leads to the most reliable information. The manufacture of a sampling device does not require large material costs. Another important advantage of this technical solution is that the design of the sampling device is simple, and the work of sampling the liquid is not difficult.

Пробоотборное устройство «ПОТОК-1» дополнительно позволяет использовать его для определения газонасыщенности (долю сечения трубопровода, занятую газом) жидкости. Принцип определения заключается в отношении известного и постоянного объема пробоотборной секции к объему дегазированной жидкости, взятой из этой секции. Пробоотборное устройство «ПОТОК-1» также выполняет функцию контроля за давлением потока жидкости в трубопроводе. Его техническое решение позволяет производить в случае необходимости замену отборного крана и манометра без остановки технологического процесса движения жидкости.The POTOK-1 sampling device additionally allows it to be used to determine the gas saturation (fraction of the cross-section of a pipeline occupied by gas) of a liquid. The principle of determination is in relation to the known and constant volume of the sampling section to the volume of degassed liquid taken from this section. The POTOK-1 sampling device also performs the function of monitoring the pressure of the fluid flow in the pipeline. Its technical solution allows, if necessary, to replace the selected valve and pressure gauge without stopping the technological process of fluid movement.

Claims

A sampling device mounted on the main pipeline and made in the form of two sections, fixed to the main pipeline by means of flange connections, and equipped with adjustable three-way ball valves, a select valve and pressure gauge, characterized in that the three-way ball valves are connected by a shaft with a control lever with the ability to alternately cut off one of the sections, and each of the sections is made with the possibility of skipping the entire fluid flow, one of the sections being bypassed and the other a sample Boric (dimensional), with sampling covering the cross-sectional liquid flow without any loss.