RU51102U1

RU51102U1 - Sampler

Info

Publication number: RU51102U1
Application number: RU2005130255/22U
Authority: RU
Inventors: Камиль Мугаммарович Мусин; Дмитрий Витальевич Страхов; Радик Зяузятович Зиятдинов; Рим Салихович Губаев; Юрий Николаевич Бусаров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д.Шашина
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2006-01-27

Abstract

Предложение относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях, где производятся работы по отбору проб жидкости из трубопроводов. Пробоотборник содержит трубопровод, корпус, приваренный к трубопроводу. Трубопровод перед корпусом снабжен втулкой. На входе потока жидкости втулка снабжена конусной поверхностью, сужающейся от периферии к центру. Внутри втулки жестко установлен завихритель, выполненный в виде плоского закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости. Концентрично в трубопроводе за завихрителем установлено устройство, сужающее поток жидкости, а корпус выполнен в виде обводного отвода. В нижней части обводного отвода корпуса установлен вентиль. Обводной отвод с одной стороны за завихрителем, а с другой стороны жестко и герметично соединен с трубопроводом за устройством, сужающим поток жидкости. В предлагаемом пробоотборнике, благодаря выполнению винтовой поверхности завихрителя с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, обеспечивается снижение гидравлических потерь, а улучшение качественных показателей отбора проб достигается вследствии того, что отбираемый состав пробы постоянно обновляется потоком жидкости, текущим в обводном отводе корпуса (исключается застойная зона) и соответствует составу потока жидкости по полному сечению трубопровода, перемешанному в завихрителе.The proposal relates to the extraction, collection, preparation and transport of liquid and gas products and can be used at oil and gas producing, oil and gas refining and oil transportation or other enterprises where work is carried out on sampling liquid from pipelines. The sampler contains a pipeline, a housing welded to the pipeline. The pipeline in front of the housing is provided with a sleeve. At the inlet of the fluid flow, the sleeve is provided with a conical surface, tapering from the periphery to the center. A swirler is rigidly mounted inside the sleeve, made in the form of a flat twisting device, the screw surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow. Concentrically in the pipeline behind the swirler a device is installed that narrows the fluid flow, and the body is made in the form of a bypass outlet. A valve is installed at the bottom of the body bypass. The bypass on the one hand behind the swirl, and on the other hand is rigidly and hermetically connected to the pipeline behind the device, which narrows the fluid flow. In the proposed sampler, due to the implementation of the screw surface of the swirl with a variable pitch decreasing in the axial direction of the fluid flow, hydraulic losses are reduced, and the improvement of the quality of sampling is achieved due to the fact that the sample composition is constantly updated by the fluid flow flowing in the bypass of the body ( stagnant zone is excluded) and corresponds to the composition of the fluid flow over the full cross section of the pipeline mixed in the swirl.

Description

Предложение относится к добыче, сбору, подготовке и транспорту жидких и газовых продуктов и может быть использовано на нефтегазодобывающих, нефтегазоперерабатывающих и нефтетранспортных или иных предприятиях, где производятся работы по отбору проб жидкости из трубопроводов.The proposal relates to the extraction, collection, preparation and transport of liquid and gas products and can be used at oil and gas producing, oil and gas refining and oil transportation or other enterprises where work is carried out on sampling liquid from pipelines.

Известен пробоотборник и способ отбора проб жидкости (патент РФ №2157889 МПК 7 Е 21 В 49/08, G 012 N 1/10, опубл. 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.A known sampler and method of sampling liquid (RF patent No. 2157889 IPC 7 E 21 B 49/08, G 012 N 1/10, publ. Bulletin ... No. 29, from 10.20.2000), comprising a housing with a cavity for accumulation the liquid phase with a cover in the lower part, a filtering device and a drainage device, while the sampler case is rigidly fixed outside the bottom of the pipeline or technological device, the filtering device is installed inside the case between the cavity of the pipe and the sampler, completely blocking the cross section ensuring their hydrodynamic communication, and the drain device is mounted on a fitting rigidly mounted on the body of the sampler in the lower part of the cavity of the sampler.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

во-первых, то, что 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;firstly, that the samples taken have a distorted composition, since the sampler body is located below and when the liquid flows through the pipeline, it delaminates, and mainly the heavier fractions of the liquid below it fall into it, and the lighter fractions of the liquid located above pass the sampler body;

во-вторых, то, что 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 это требует постоянный контроль.secondly, the fact that when the fluid flows through the pipeline, the filtering device located inside the housing is clogged with mechanical impurities, and therefore it is necessary to regularly clean it for sampling, and this requires constant monitoring.

Наиболее близким по технической сущности является пробоотборник штоковый (патент РФ на полезную модель №40763 МПК 7 Е 21 В 49/08, G 012 N 1/10, опубл. бюл.. №27, от 27.09.2004 г.), содержащий трубопровод, сальниковое устройство, корпус в виде патрубка, приваренного к трубопроводу, кран и полый шток, при этом шток выполнен съемным с возможностью его спуска и отбора проб жидкости с любого уровня в трубопроводе и содержит мерную шкалу, установленную в нижней части, а в верхней части полого штока находятся ручки и отвод с вентилем, причем шток выполнен с возможностью установки образцов-свидетелей для замера скорости внутренней коррозии трубопровода.The closest in technical essence is a rod sampler (RF patent for utility model No. 40763 IPC 7 E 21 B 49/08, G 012 N 1/10, publ. Bulletin No. 27, dated September 27, 2004) containing a pipeline , gland device, a housing in the form of a pipe welded to the pipeline, a tap and a hollow rod, while the rod is removable with the possibility of its descent and liquid sampling from any level in the pipeline and contains a measuring scale installed in the lower part and in the upper part hollow rod are handles and a tap with a valve, and the rod is made with the possibility Fitting surveillance specimens for measuring internal corrosion rate of the pipeline.

во-первых, полый шток, устанавливаемый внутрь трубопровода, создает гидравлическое сопротивление потоку жидкости в процессе отбора проб;firstly, a hollow rod installed inside the pipeline creates hydraulic resistance to fluid flow during sampling;

во-вторых, устройство позволяет отбирать пробы с различных уровней в трубопроводе, при этом на изменение уровня и отбор каждой последующей пробы требуется определенное время, в течении которого состав жидкости в трубопроводе может изменяться, а отбор пробы только с определенного уровня не дает качественного показателя отобранной пробы.secondly, the device allows you to take samples from various levels in the pipeline, while changing the level and taking each subsequent sample requires a certain time, during which the composition of the liquid in the pipeline can change, and sampling only from a certain level does not give a qualitative indicator of the selected samples.

Задачей полезной модели является снижение гидравлических потерь в трубопроводе и улучшение качественных показателей отбора проб.The objective of the utility model is to reduce hydraulic losses in the pipeline and improve the quality of sampling.

Техническая задача решается предлагаемым пробоотборником, содержащим трубопровод, корпус, приваренный к трубопроводу, вентиль.The technical problem is solved by the proposed sampler containing a pipeline, a housing welded to the pipeline, a valve.

Новым является то, что трубопровод перед корпусом снабжен втулкой, при этом на входе потока жидкости втулка снабжена конусной поверхностью, сужающейся от периферии к центру, а внутри втулки жестко установлен завихритель, выполненный в виде плоского закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, причем концентрично в трубопроводе за завихрителем установлено устройство, сужающее поток жидкости, а корпус выполнен в виде обводного отвода, в нижней части которого установлен вентиль, при этом обводной отвод с одной стороны жестко и герметично соединен с трубопроводом за завихрителем, а с другой стороны - с трубопроводом за устройством, сужающим поток жидкости.New is that the pipeline in front of the housing is equipped with a sleeve, while at the inlet of the fluid flow the sleeve is provided with a conical surface, tapering from the periphery to the center, and inside the sleeve there is a rigid swirl made in the form of a flat twisting device, the screw surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow, and concentrically in the pipeline behind the swirl device is installed, narrowing the fluid flow, and the housing is made in the form of a bypass, in the lower parts of which a valve is installed, while the bypass outlet is rigidly and hermetically connected to the pipeline behind the swirler on the one hand, and on the other hand to the pipeline behind the device, which narrows the fluid flow.

На фигуре схематично представлен пробоотборник, совмещенный с частью трубопровода.The figure schematically shows a sampler combined with part of the pipeline.

Пробоотборник (см. фигуру) содержит трубопровод 1, корпус 2, приваренный к трубопроводу 1.The sampler (see figure) contains a pipeline 1, a housing 2, welded to the pipeline 1.

Трубопровод 1 перед корпусом 2 снабжен втулкой 3. На входе потока жидкости втулка 3 снабжена конусной поверхностью 4, сужающейся от периферии к центру. Внутри втулки 3 жестко установлен завихритель 5, выполненный в виде плоского закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости. Концентрично в трубопроводе 1 за завихрителем 4 установлено устройство, сужающее поток жидкости 6, а корпус 2 выполнен в виде обводного отвода 7. В нижней части обводного отвода 7 корпуса 2 установлен вентиль 8. Обводной отвод 7 с одной стороны жестко и герметично The pipe 1 in front of the housing 2 is equipped with a sleeve 3. At the inlet of the fluid flow, the sleeve 3 is provided with a conical surface 4, tapering from the periphery to the center. Inside the sleeve 3 is rigidly mounted swirl 5, made in the form of a flat twisting device, the helical surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow. Concentrically in the pipe 1 behind the swirler 4 there is installed a device that restricts the flow of liquid 6, and the body 2 is made in the form of a bypass 7. In the lower part of the bypass 7 of the housing 2 there is a valve 8. The bypass 7 is rigid and tight on one side

соединен с трубопроводом 1 за завихрителем 5, а с другой стороны жестко и герметично соединен с трубопроводом 1 за устройством, сужающим поток жидкости 6.connected to the pipe 1 behind the swirler 5, and on the other hand is rigidly and hermetically connected to the pipe 1 behind the device, restricting the flow of liquid 6.

Работает пробоотборник следующим образом.The sampler works as follows.

В процессе движении по трубопроводу 1 (см. фигуру) поток жидкости сначала попадает на конусную поверхность 4 втулки 3, где он ускоряется и затем попадает в завихритель 5, жестко установленный во втулке 3. Здесь происходит перемешивание потока жидкости. Выполнение винтовой поверхности завихрителя 5 с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, обеспечивает снижение гидравлических потерь, возникающих вследствии вихреобразования и отрыва потока на винтовой поверхности. Поток входит в завихритель 5 со степенью закрутки, близкой к нулю, и постепенно закручивается в межвинтовом канале. За счет постоянного закручивающего воздействия винтовой поверхности на поток предотвращается образование зон с отрывом потока от внутренней поверхности втулки 3 и вихреобразование.In the process of moving through the pipeline 1 (see the figure), the fluid flow first enters the conical surface 4 of the sleeve 3, where it accelerates and then enters the swirl 5, rigidly mounted in the sleeve 3. Here, the fluid flow is mixed. The implementation of the helical surface of the swirl 5 with a variable pitch decreasing in the axial direction of the fluid flow, reduces hydraulic losses resulting from vortex formation and flow separation on the helical surface. The flow enters the swirl 5 with a degree of swirl close to zero, and gradually swirls in the inter-screw channel. Due to the constant twisting effect of the screw surface on the flow, the formation of zones with separation of the flow from the inner surface of the sleeve 3 and vortex formation is prevented.

Далее перемешанный поток жидкости движется в двух направлениях:Next, the mixed fluid flow moves in two directions:

- первое - прямо по трубопроводу 1 в устройство, сужающее поток жидкости 6 и далее вновь в трубопровод 1;- the first is directly through pipeline 1 to a device that narrows the flow of liquid 6 and then again into pipeline 1;

- второе - вниз в корпус 2 по обводному отводу 7 корпуса 2, заполняя его внутреннее пространство, после заполнения которого поток жидкости вновь вытекает в трубопровод 1, но уже за устройством, сужающим поток жидкости 6, где соединяется с потоком, движущимся в первом направлении. При постоянно работающем трубопроводе 1 (движении потока жидкости в двух направлениях), обводной отвод 7 корпуса 2 постоянно заполнен пробой жидкости с составом, соответствующим времени и условиям ее отбора.- the second - down into the housing 2 along the bypass outlet 7 of the housing 2, filling its internal space, after filling which the fluid flow again flows into the pipeline 1, but already behind the device, narrowing the fluid flow 6, where it is connected to the flow moving in the first direction. With a constantly running pipeline 1 (fluid flow in two directions), the bypass 7 of the housing 2 is constantly filled with a liquid sample with a composition corresponding to the time and conditions for its selection.

Отбор пробы происходит следующим образом. Открывают вентиль 8 обводного отвода 7 корпуса 2, в этот момент происходит снижение давления за устройством, сужающим поток жидкости 6, и текущий по обводному отводу 7 корпуса 2 поток жидкости (проба) сливается в контейнер (на фигуре не показано) для ее транспортировки.Sampling is as follows. Open the valve 8 of the bypass outlet 7 of the housing 2, at this moment the pressure decreases behind the device, narrowing the fluid flow 6, and the current flow of the fluid along the bypass 7 of the housing 2 (sample) is discharged into a container (not shown in the figure) for its transportation.

В предлагаемом пробоотборнике благодаря выполнению винтовой поверхности завихрителя с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, обеспечивается снижение гидравлических потерь, а улучшение качественных показателей отбора проб достигается вследствии того, что отбираемый состав пробы постоянно обновляется потоком жидкости, текущим в обводном отводе корпуса (исключается застойная зона) и соответствует составу потока жидкости по полному сечению трубопровода, перемешанному в завихрителе.In the proposed sampler, due to the implementation of the screw surface of the swirl with a variable pitch decreasing in the axial direction of the fluid flow, hydraulic losses are reduced, and the improvement of the quality of sampling is achieved due to the fact that the sample composition is constantly updated by the fluid flow flowing in the bypass of the body (excluded stagnant zone) and corresponds to the composition of the fluid flow over the full cross section of the pipeline mixed in the swirl.

Claims

A sampler comprising a pipeline, a housing welded to the pipeline, a valve, characterized in that the pipeline in front of the housing is provided with a sleeve, while at the inlet of the fluid flow the sleeve is provided with a conical surface tapering from the periphery to the center, and a swirler is rigidly mounted inside the sleeve in the form a flat twisting device, the screw surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow, and a device is installed concentrically in the pipeline behind the swirl The property narrowing the fluid flow, and the casing is made in the form of a bypass outlet, in the lower part of which there is a valve, while the bypass is rigidly and hermetically connected to the pipeline behind the swirl, and on the other hand to the pipeline behind the device, which restricts the liquid flow .