RU52923U1

RU52923U1 - SAMPLE DEVICE

Info

Publication number: RU52923U1
Application number: RU2005134127/22U
Authority: RU
Inventors: Равиль Анварович Хамитов; Амина Сагидулловна Ахметшина; Маргарита Наилевна Дмитриева; Радик Зяузятович Зиятдинов; Дмитрий Витальевич Страхов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2005-11-03
Filing date: 2005-11-03
Publication date: 2006-04-27

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. Пробоотборное устройство, содержащим основной трубопровод, пробоотборную секцию, закрепленную с основным трубопроводом с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь, отборный кран и манометр. Концентрично в основном трубопроводе перед входом потока жидкости в проботборную секцию установлен завихритель, выполненный в виде плоского винтового закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости. Завихритель закреплен на втулке, снабженной торцевыми конусными обтекателями. В основном трубопроводе напротив выхода потока жидкости из пробоотборной секции установлено устройство, сужающее поток. Отборный кран выполнен в виде втулки, жестко соединенной с рукояткой. Втулка герметично установлена внутри корпус, снабженного сквозным горизонтальным пазом, через который пропущена вышеупомянутая рукоятка. В исходном положении втулка перекрывает сливное отверстие корпуса, а рукоятка посредством опорного кольца подпружинена посредством пружины относительно корпуса и имеет возможность осевого перемещения совместно с втулкой, открывая сливное отверстии корпуса в рабочем положении. Предлагаемое пробоотборное устройство имеет простую конструкции и низкую металлоемкость без увеличения гидравлических потерь в устройстве, а повышение долговечности устройства обусловлено созданием конструкции отборного крана, позволяющей увеличить его срок службы благодаря повышенной износостойкости и герметичности к частым циклам его открытия и закрытия.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. A sampling device containing a main pipeline, a sampling section fixed to the main pipeline with the possibility of sampling with coverage of the cross section of the fluid flow without loss, a select valve and pressure gauge. Concentrically in the main pipeline in front of the fluid flow inlet to the sampling section, a swirl is installed made in the form of a flat screw twisting device, the screw surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow. The swirl is mounted on a sleeve provided with end conical fairings. In the main pipeline, opposite the outlet of the fluid flow from the sampling section, a device is installed that restricts the flow. The selection valve is made in the form of a sleeve rigidly connected to the handle. The sleeve is hermetically mounted inside a housing provided with a through horizontal groove through which the aforementioned handle is passed. In the initial position, the sleeve overlaps the drain hole of the housing, and the handle by means of a support ring is spring-loaded by means of a spring relative to the housing and has the possibility of axial movement together with the sleeve, opening the drain hole of the housing in the operating position. The proposed sampling device has a simple design and low metal consumption without increasing hydraulic losses in the device, and the increase in device durability is due to the creation of a selective valve design that allows to increase its service life due to increased wear resistance and tightness to frequent cycles of its opening and closing.

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. Bull. No. 29, from 20.10.2000) includes a housing with a cavity for accumulating the liquid phase with a cover in the lower part, a filtering device and a drainage device, while the sampler housing is rigidly fixed outside the bottom of the pipeline or technological apparatus, the filtering device is installed inside the housing between the cavity of the pipeline 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, 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, 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 the heavier liquid fractions located below come into it, and the lighter liquid fractions located above pass the sampler body ;

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.secondly, when the fluid flows through the pipeline, the filter device located inside the housing is clogged with mechanical impurities, and therefore, for sampling, it is necessary to clean it regularly, and this requires constant monitoring.

Наиболее близким по технической сущности является пробоотборное устройство (Патент RU на полезную модель №40391 МПК 7 Е 21 В 49/08, F 17 D 3/10, опубл. 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 The closest in technical essence is a sampling device (Patent RU for utility model No. 40391 IPC 7 E 21 V 49/08, F 17 D 3/10, publ. Bulletin ... No. 25, dated 10.09.2004), 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, while the three-way ball valves are connected

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 shaft with a control lever with the ability to alternately cut off one of the sections, and each of the sections is capable of skipping the entire fluid flow, one of the sections being bypass and the other sampling (measuring) with the possibility of sampling with coverage of the cross section of the fluid flow without loss .

во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей, а также громоздкость и металлоемкость;firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts, as well as cumbersomeness and metal consumption;

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.secondly, with frequent sampling, the parts of the selection tap wear out and it loses its tightness, which reduces the service life of the device as a whole and requires an audit of the sealing elements of the selection tap or its complete replacement.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции и снижение металлоемкости без увеличения гидравлических потерь в устройстве, а также повышение долговечности устройства за счет увеличения срока службы отборного крана.The objective of the utility model is to simplify the design and reduce metal consumption without increasing hydraulic losses in the device, as well as increasing the durability of the device by increasing the service life of the selected crane.

Техническая задача решается предлагаемым пробоотборным устройством, содержащим основной трубопровод, пробоотборную секцию, закрепленную с основным трубопроводом с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь, отборный кран, манометр.The technical problem is solved by the proposed sampling device containing the main pipeline, the sampling section, fixed with the main pipeline with the possibility of sampling with coverage of the cross section of the fluid flow without loss, select tap, pressure gauge.

Новым является то, что концентрично в основном трубопроводе перед входом потока жидкости в проботборную секцию установлен завихритель, выполненный в виде плоского винтового закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, и закреплен на втулке, снабженной торцевыми конусными обтекателями, при этом в основном трубопроводе напротив выхода потока жидкости из пробоотборной секции установлено устройство, сужающее поток, причем отборный кран выполнен в виде втулки, жестко соединенной с рукояткой, и герметично установленной внутри корпуса, снабженного сквозным горизонтальным пазом, через который пропущена вышеупомянутая рукоятка, при этом в исходном положении втулка перекрывает сливное отверстие корпуса, а рукоятка посредством опорного кольца подпружинена относительно корпуса, и имеет возможность осевого перемещения совместно со втулкой, открывая сливное отверстии корпуса в рабочем положении.New is that concentrically in the main pipeline, before the fluid flow inlet into the sampling section, a swirl is installed, made in the form of a flat screw twisting device, the screw surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow, and is mounted on a sleeve equipped with end conical fairings, while in the main pipeline opposite the outlet of the fluid flow from the sampling section, a device is installed that restricts the flow, moreover, a selective valve is made n in the form of a sleeve rigidly connected to the handle, and hermetically installed inside the housing, equipped with a through horizontal groove through which the aforementioned handle is passed, while in the initial position the sleeve overlaps the drain hole of the housing, and the handle is spring-loaded relative to the housing and has the ability axial movement together with the sleeve, opening the drain hole of the housing in the working position.

На фигуре схематично представлено пробоотборное устройство в исходном положении.The figure schematically shows a sampling device in its initial position.

Пробоотборное устройство, содержащим основной трубопровод 1, пробоотборную секцию 2, закрепленную с основным трубопроводом 1 с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь, отборный кран 3 и манометр A sampling device containing a main pipe 1, a sampling section 2, fixed to the main pipe 1 with the possibility of sampling with coverage of the cross section of the fluid flow without loss, a sampling valve 3 and a pressure gauge

4. Концентрично в основном трубопроводе 1 перед входом потока жидкости в проботборную секцию 2 установлен завихритель 5, выполненный в виде плоского винтового закручивающего устройства, винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости. Завихритель 5 закреплен на втулке 6, снабженной торцевыми конусными обтекателями 7.4. Concentrically in the main pipe 1 before the fluid flow inlet into the sampling section 2 is installed a swirler 5, made in the form of a flat screw twisting device, the screw surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow. The swirler 5 is mounted on a sleeve 6 provided with end conical fairings 7.

В основном трубопроводе 1 напротив выхода потока жидкости из пробоотборной секции 2 установлено устройство, сужающее поток 8.In the main pipeline 1 opposite the outlet of the fluid flow from the sampling section 2, a device is installed to restrict the flow of 8.

Отборный кран 3 выполнен в виде втулки 9, жестко соединенной с рукояткой 10. Втулка 9 герметично установлена внутри корпуса 11, снабженного сквозным горизонтальным пазом 12, через который пропущена вышеупомянутая рукоятка 10.The selection valve 3 is made in the form of a sleeve 9, rigidly connected to the handle 10. The sleeve 9 is hermetically installed inside the housing 11, provided with a through horizontal groove 12 through which the aforementioned handle 10 is passed.

В исходном положении втулка 9 перекрывает сливное отверстие 13 корпуса 11, а рукоятка 10 посредством опорного кольца 14 подпружинена посредством пружины 15 относительно корпуса 11 и имеет возможность осевого перемещения совместно с втулкой 9, открывая сливное отверстии 13 корпуса 11 в рабочем положении.In the initial position, the sleeve 9 overlaps the drain hole 13 of the housing 11, and the handle 10 by means of the support ring 14 is spring loaded by a spring 15 relative to the housing 11 and has the possibility of axial movement together with the sleeve 9, opening the drain hole 13 of the housing 11 in the operating position.

С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях деталей установлены уплотнительные кольца 16.In order to prevent unauthorized fluid flows on the mating surfaces of the parts, sealing rings 16 are installed.

Пробоотборное устройство работает следующим образом.The sampling device operates as follows.

В процессе движении по основному трубопроводу 1 (см. фигуру) поток жидкости, попадает на завихритель 5 винтовая поверхность которого выполнена с переменным шагом, уменьшающимся в осевом направлении потока жидкости, и крепление завихрителя 5 на втулке 6 с торцевыми конусными обтекателями 7 обеспечивает снижение гидравлических потерь, возникающих вследствие вихреобразования и отрыва потока на винновой поверхности завихрителя 5. Поток жидкости входит в завихритель 5 со степенью закрутки, близкой к нулю, и постепенно закручивается в межвинтовом канале завихрителя 5. За счет постоянного закручивающего воздействия винтовой поверхности завихрителя 5 на поток жидкости происходит перемешивание потока жидкости, который перед входом в пробоотборную секцию 2 и разделяется на два направления:In the process of moving along the main pipeline 1 (see the figure), the fluid flow enters the swirl 5, the screw surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow, and the swirl 5 is fastened to the sleeve 6 with end conical fairings 7 to reduce hydraulic losses arising due to vortex formation and flow separation on the winding surface of the swirl 5. The fluid flow enters the swirl 5 with a degree of swirl close to zero, and gradually twists into the interscrews ohm channel of the swirler 5. Due to the constant twisting effect of the screw surface of the swirler 5 on the fluid flow, the fluid flow is mixed, which before entering the sampling section 2 and is divided into two directions:

- первое, по основному трубопроводу 1 поток жидкости поступает в устройство, сужающее поток 8 и далее вновь в основной трубопровод 1 за пробоотборной секцией 2;- first, through the main pipeline 1, the fluid flow enters the device, restricting the flow of 8 and then again into the main pipeline 1 behind the sampling section 2;

- второе, попадает в пробоотборную секцию 2, где поток жидкости, заполняя ее внутреннее пространство, вновь вытекает в основной трубопровод 1 за устройством, сужающим поток 8 и соединяется с потоком жидкости, движущемся в первом направление.- the second, enters the sampling section 2, where the fluid flow, filling its internal space, again flows into the main pipe 1 behind the device, which narrows the flow 8 and is connected to the fluid flow moving in the first direction.

При постоянно работающем основном трубопроводе 1 движение потока жидкости With a constantly running main pipeline 1, the movement of the fluid flow

происходит с охватом всего его поперечного сечения в двух направлениях и пробоотборная секция 2 постоянно заполнена пробой жидкости с составом, соответствующим времени и условиям ее отбора без образования застойных зон.occurs with the coverage of its entire cross section in two directions, and the sampling section 2 is constantly filled with a sample of liquid with a composition corresponding to the time and conditions of its selection without the formation of stagnant zones.

Манометр 4 установлен в пробоотборной секции 2 с целью контроля давления при эксплуатации и отборе проб.A pressure gauge 4 is installed in the sampling section 2 in order to control the pressure during operation and sampling.

Отбор пробы происходит следующим образом. Открывают отборный кран 3 путем физического воздействия на рукоятку 10 в сторону сжатия пружины 15, при этом последняя, благодаря посредству опорного кольца 14 начинает сжиматься, а рукоятка 10 совместно со втулкой 9, герметично установленной в корпусе 11 перемещается по сквозному горизонтальному пазу 12 корпуса 11 и в определенный момент, открывается сливное отверстие 13 отборного крана 3, при этом происходит снижение давление за устройством, сужающим поток 8 (пробоотборник принимает рабочее положение), и текущий по пробоотборной секции поток жидкости (проба) сливается в контейнер (на фигуре не показано) для ее транспортировки.Sampling is as follows. A selective valve 3 is opened by physically acting on the handle 10 in the compression direction of the spring 15, the latter, due to the support ring 14, begins to compress, and the handle 10 together with the sleeve 9, hermetically installed in the housing 11 moves along the through horizontal groove 12 of the housing 11 and at a certain moment, the drain hole 13 of the selection valve 3 opens, and there is a decrease in pressure behind the device, which narrows the flow 8 (the sampler assumes the working position), and the liquid flow in the sampling section bone (sample) is poured into a container (not shown in the figure) for its transportation.

Набрав необходимый объем пробы физическое воздействие на рукоятку 10 прекращают, при этом последняя за счет силы упругости пружины 15 и посредству опорного кольца 14 совместно со втулкой 9 возвращается в исходное положение, герметично перекрывая сливное отверстие 13 отборного крана 3.Having collected the required sample volume, the physical effect on the handle 10 is stopped, the latter due to the spring force 15 and the support ring 14 together with the sleeve 9 is returned to its original position, hermetically closing the drain hole 13 of the selection valve 3.

Предлагаемое пробоотборное устройство имеет простую конструкции и низкую металлоемкость без увеличения гидравлических потерь в устройстве, а повышение долговечности устройства обусловлено созданием конструкции отборного крана, позволяющей увеличить его срок службы благодаря повышенной износостойкости и герметичности к частым циклам его открытия и закрытия.The proposed sampling device has a simple structure and low metal consumption without increasing hydraulic losses in the device, and the increase in device durability is due to the creation of a selective valve design that allows to increase its service life due to increased wear resistance and tightness to frequent cycles of its opening and closing.

Claims

A sampling device comprising a main pipeline, a sampling section fixed to the main pipeline with the possibility of sampling with coverage of the cross section of the fluid flow without loss, a sampling tap, pressure gauge, characterized in that a swirl is installed concentrically in the main pipeline before the fluid flow enters the sampling section, made in the form of a flat screw twisting device, the screw surface of which is made with a variable pitch, decreasing in the axial direction of the fluid flow sti and mounted on a sleeve equipped with end conical fairings, while in the main pipeline opposite the outlet of the fluid flow from the sampling section, a device restricting the flow is installed, and the selective valve is made in the form of a sleeve rigidly connected to the handle and hermetically installed inside the housing, equipped with through horizontal groove through which the aforementioned handle is passed, while in the initial position, the sleeve overlaps the drain hole of the housing, and the handle through the support ring of the girth ene relative to the housing and is axially move together with the sleeve, opening the drain hole of the housing in the operating position.