RU56955U1

RU56955U1 - SAMPLER-DOSER

Info

Publication number: RU56955U1
Application number: RU2006111747/22U
Authority: RU
Inventors: Радик Расифович Халимов; Рустем Фахрасович Набиуллин; Рим Салихович Губаев; Дамир Сагитович Сафиуллин; Радик Зяузятович Зиятдинов; Дмитрий Витальевич Страхов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2006-09-27

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-дозатор содержит трубопровод, корпус в виде патрубка с полым штоком и вентилем. Полый шток жестко и герметично соединен с трубопроводом, при этом полый шток выполнен в виде патрубка со скошенным концом и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца стороны полого штока. Трубопровод за полым штоком по потоку жидкости оснащен сужением, а второй конец патрубка герметично соединен с трубопроводом за его сужением в зоне пониженного давления. На патрубке с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения установлена втулка с внутренней полостью. Во внутренней полости втулки герметично размещен кольцевой поршень. Кроме того, втулка снабжена открывающимся патрубком гидравлически сообщающим внутреннюю полость с атмосферой. Патрубок перекрыт перегородкой, с двух сторон которой выполнены в патрубке радиальные каналы сообщающиеся с внутренней полостью втулки и герметично перекрываемые втулкой при ее перемещении. Осевое перемещение втулки влево ограничено кольцевым буртиком, выполненным на патрубке. Кольцевой поршень вытесняет, находящуюся во внутренней полости втулки жидкость (пробу) при механическом перемещении втулки после взаимодействия кольцевого поршня с ограничителем, выполненным на втором конце патрубка. Предлагаемый пробоотборник-дозатор позволяет повысить качество отбора проб за счет отсутствия отстойных зон и постоянного обновления пробы за счет движения отбираемого потока жидкости, а возможность накопления пробы строго определенного объема дает более объективную оценку о компонентом составе отбираемой пробы. 1ил.на 1 л.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-dispenser contains a pipeline, a housing in the form of a pipe with a hollow stem and valve. The hollow rod is rigidly and hermetically connected to the pipeline, while the hollow rod is made in the form of a pipe with a beveled end and radial holes that are placed against the fluid flow from the opposite cut of the beveled end of the side of the hollow rod. The pipe behind the hollow rod is equipped with a restriction in the fluid flow, and the second end of the pipe is hermetically connected to the pipeline for its restriction in the low pressure zone. A sleeve with an internal cavity is mounted on the nozzle with the possibility of tight limited axial movement. An annular piston is sealed in the inner cavity of the sleeve. In addition, the sleeve is equipped with an opening nozzle hydraulically communicating the internal cavity with the atmosphere. The pipe is blocked by a partition, on both sides of which a radial channel is made in the pipe communicating with the internal cavity of the sleeve and hermetically closed by the sleeve when moving it. The axial movement of the sleeve to the left is limited by an annular bead made on the nozzle. The annular piston displaces the fluid (sample) located in the inner cavity of the sleeve during mechanical movement of the sleeve after the interaction of the annular piston with a limiter made at the second end of the nozzle. The proposed sampler-dispenser can improve the quality of sampling due to the absence of settling zones and constant updating of the sample due to the movement of the sampled fluid flow, and the possibility of accumulating a sample of a strictly defined volume gives a more objective assessment of the component composition of the sampled sample. 1il.on 1 liter

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. в 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. In bull. 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 body is rigidly fixed outside the bottom of the pipeline or technological device, the filtering device is installed inside the body 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 fixed to the sampler body in the lower part of the sampler cavity.

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.

Известно пробоотборное устройство (патент RU на полезную модель №40391, МПК 7 Е 21 В 49/08, F 17 D 3/10, опубл. в 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 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 - A sampling device is known (RU patent for utility model No. 40391, IPC 7 E 21 B 49/08, F 17 D 3/10, published in Bulletin No. 25 of 09/10/2004) mounted on the main pipeline and made in 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 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 Total fluid flow, one of the sections being bypass, and the other

пробоотборной (мерной) с возможностью отбора пробы с охватом поперечного сечения потока жидкости без потерь.sampling (measured) 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.

Наиболее близким по технической сущности является пробоотборник (патент RU на полезную модель №47971, МПК 7 Е 21 В 49/08 A, G 01 N 1/10 В, опубл. в бюл. №25, от 10.09.2005 г.), содержащий трубопровод, корпус в виде патрубка, приваренного к трубопроводу и полый шток с вентилем, при этом полый шток соединен с корпусом жестко и герметично и выполнен в виде патрубка меньшим, чем у трубопровода сечением со скошенным концом, упирающимся в диаметрально противоположную сторону от крепления с корпусом, и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости, при этом срез скошенного конца размещен с противоположной радиальным отверстиям стороны полого штока.The closest in technical essence is the sampler (RU patent for utility model No. 47971, IPC 7 E 21 V 49/08 A, G 01 N 1/10 V, publ. In Bulletin No. 25, dated 10.09.2005), comprising a pipeline, a body in the form of a pipe welded to the pipeline, and a hollow rod with a valve, the hollow rod being connected to the body rigidly and tightly and made in the form of a pipe smaller than a section with a beveled end that abuts diametrically opposite side from the mount with housing, and radial holes that are placed against the flow of fluid, p In this case, a slice of the beveled end is placed on the side of the hollow stem opposite the radial openings.

Недостатками данного пробоотборника являются:The disadvantages of this sampler are:

во-первых, низкое качество отбираемых проб, поскольку корпус приварен к трубопроводу снизу и над вентилем образуется отстойная зона, где накапливаются более тяжелые компоненты жидкости, которые вытесняют более легкие и в момент открытия вентиля (отбора проб) именно они попадают в контейнер, что отрицательно влияет на качество отбираемой пробы;firstly, the low quality of the samples taken, since the body is welded to the pipeline from below and a settling zone forms above the valve, where heavier components of the liquid accumulate, which displace the lighter ones and when they open the valve (sampling), they fall into the container, which is negative affects the quality of the sample taken;

во-вторых, производится только моментальный отбор пробы, по которому трудно судить о компонентном составе отбираемой жидкости, поскольку нет постоянного объема отбираемой пробы.secondly, only an instant sampling is made, by which it is difficult to judge the component composition of the sampled liquid, since there is no constant volume of sampled.

Задачей полезной модели является повышение качества отбора проб с возможность накопления пробы строго определенного объема.The objective of the utility model is to improve the quality of sampling with the possibility of accumulating samples of a strictly defined volume.

Техническая задача решается предлагаемым пробоотборником-дозатором, содержащим трубопровод, корпус в виде патрубка с полым штоком, жестко и герметично соединенного с трубопроводом, при этом полый шток выполнен в виде патрубка со скошенным концом и радиальными отверстиями, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца стороны полого штока.The technical problem is solved by the proposed sampler-dispenser containing a pipeline, a housing in the form of a pipe with a hollow rod rigidly and hermetically connected to the pipeline, while the hollow rod is made in the form of a pipe with a beveled end and radial holes that are placed against the fluid flow from the opposite cut of the beveled end of the hollow stem side.

Новым является то, что трубопровод за полым штоком по потоку жидкости оснащено сужением, а второй конец патрубка герметично соединен с трубопроводом за What is new is that the pipe behind the hollow rod is equipped with a restriction in the fluid flow, and the second end of the pipe is hermetically connected to the pipe behind

его сужением в зоне пониженного давления, при этом на патрубке с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения установлена втулка с внутренней полостью и открывающимся патрубком, при этом патрубок перекрыт перегородкой, с двух сторон которой выполнены в патрубке радиальные каналы, сообщающиеся с внутренней полостью втулки и герметично перекрываемые втулкой при ее перемещении, при этом во внутренней полости втулки герметично размещен кольцевой поршень, вытесняющий находящуюся во внутренней полости втулки жидкость при перемещении втулки после взаимодействия кольцевого поршня с ограничителем, выполненным на втором конце патрубка.its narrowing in the zone of reduced pressure, while on the nozzle with the possibility of tight limited axial movement, a sleeve with an internal cavity and an opening nozzle is installed, while the nozzle is blocked by a partition, on both sides of which are made radial channels communicating with the inner cavity of the sleeve and hermetically closed the sleeve when moving it, while the annular piston is hermetically placed in the inner cavity of the sleeve, displacing the liquid located in the inner cavity of the sleeve when Moving the sleeve after the interaction of the annular piston with a stop made at the second end of the nozzle.

На фигуре представлен предлагаемый пробоотборник-дозатор в продольном разрезе в исходном положении.The figure shows the proposed sampler-dispenser in longitudinal section in the initial position.

Пробоотборник-дозатор содержит трубопровод 1, корпус в виде патрубка 2 с полым штоком 3. Полый шток 3 жестко и герметично соединен с трубопроводом 1, при этом полый шток 3 выполнен в виде патрубка со скошенным концом 4 и радиальными отверстиями 5, которые размещены против потока жидкости с противоположной срезу скошенного конца 4 стороны полого штока 3. Трубопровод 1 за полым штоком 3 по потоку жидкости оснащен сужением 6, а второй конец 7 патрубка 2 герметично соединен с трубопроводом 1 за его сужением 6 в зоне пониженного давления.The sampler-dispenser contains a pipe 1, a body in the form of a pipe 2 with a hollow rod 3. The hollow rod 3 is rigidly and hermetically connected to the pipe 1, while the hollow rod 3 is made in the form of a pipe with a beveled end 4 and radial holes 5 that are placed against the flow liquid from the opposite cut of the chamfered end 4 of the side of the hollow rod 3. The pipe 1 behind the hollow rod 3 is equipped with a restriction 6 along the liquid flow, and the second end 7 of the pipe 2 is hermetically connected to the pipe 1 for its narrowing 6 in the low pressure zone.

На патрубке 2 с возможностью герметичного ограниченного осевого перемещения установлена втулка 8 с внутренней полостью 9. Во внутренней полости 9 втулки 8 герметично размещен кольцевой поршень 10. Кроме того, втулка снабжена открывающимся патрубком 11 гидравлически сообщающим внутреннюю полость 9 с атмосферой. Патрубок 2 перекрыт перегородкой 12, с двух сторон которой выполнены в патрубке 2 радиальные каналы 13 и 14, сообщающиеся с внутренней полостью 9 втулки 8 и герметично перекрываемые втулкой 8 при ее перемещении. Осевое перемещение втулки 8 влево ограничено кольцевым буртиком 15, выполненным на патрубке 2.A sleeve 8 with an internal cavity 9 is installed on the nozzle 2 with the possibility of hermetic limited axial movement. An annular piston 10 is hermetically placed in the inner cavity 9 of the sleeve 8. In addition, the sleeve is provided with an opening nozzle 11 which hydraulically communicates the internal cavity 9 with the atmosphere. The pipe 2 is blocked by a partition 12, on both sides of which are made in the pipe 2 radial channels 13 and 14, communicating with the internal cavity 9 of the sleeve 8 and hermetically closed by the sleeve 8 when moving it. The axial movement of the sleeve 8 to the left is limited by an annular bead 15 made on the pipe 2.

Кольцевой поршень 10 вытесняет, находящуюся во внутренней полости 9 втулки 8 жидкость (пробу) при механическом перемещении втулки 8 после взаимодействия кольцевого поршня 10 с ограничителем 16, выполненным на втором конце 7 патрубка 2.The annular piston 10 displaces the fluid (sample) located in the inner cavity 9 of the sleeve 8 when the sleeve 8 is mechanically moved after the interaction of the annular piston 10 with a stop 16 made on the second end 7 of the pipe 2.

С целью предотвращения несанкционированных перетоков жидкости на сопряженных поверхностях патрубка 2 и втулки 8 установлены уплотнительные кольца 17.In order to prevent unauthorized fluid flows on the mating surfaces of the pipe 2 and sleeve 8, the sealing rings 17 are installed.

Пробоотборник-дозатор работает следующим образом.The sampler-dispenser operates as follows.

Открывающийся патрубок 11 втулки 8 закрыт (см. фигуру). В начальном положении втулка 8 уперта в кольцевой буртик 15 патрубка 2, при этом радиальные The opening pipe 11 of the sleeve 8 is closed (see figure). In the initial position, the sleeve 8 is abutted in the annular flange 15 of the pipe 2, while the radial

каналы 13 и 14 патрубка 2 имеют возможность сообщаться между собой посредством внутренней полости 9 втулки 8. Течение жидкости происходит в два потока.the channels 13 and 14 of the pipe 2 have the ability to communicate with each other through the internal cavity 9 of the sleeve 8. The fluid flows in two streams.

Первый поток продолжает движение по основному трубопроводу 1 и сквозь сужение 6 движется дальше, при этом в трубопроводе 1 в зоне соединения второго конца 7 патрубка 2 с трубопроводом 1 за его сужением 6 создается пониженное давление.The first stream continues to move along the main pipe 1 and moves further through the restriction 6, while a reduced pressure is created in the pipe 1 in the zone of the connection of the second end 7 of the pipe 2 with the pipe 1 behind its restriction 6.

В связи с этим, второй поток жидкости сквозь радиальные отверстия 5 попадает в полый шток 3 и по патрубку 2 корпуса достигает перегородки 12, где через радиальные каналы 13 попадает во внутреннюю полость 9 втулки 8, заполняя ее, поскольку открывающийся патрубок 11 закрыт.In this regard, the second fluid flow through the radial holes 5 enters the hollow rod 3 and reaches the septum 12 through the pipe 2 of the body, where it enters the internal cavity 9 of the sleeve 8 through the radial channels 13, filling it, since the opening pipe 11 is closed.

По мере заполнения внутренней полости 9 втулки 8 поток жидкости через радиальные каналы 14, выполненные в патрубке 2 со стороны второго конца 7 патрубка 2 поступает во второй конец 7 патрубка 2, по которому попадает в трубопровод 1 за сужением 6. Таким образом, жидкость (проба) во внутренней полости 9 втулки 8 постоянно обновляется. Объем внутренней полости 9 втулки 8 подбирается заранее в зависимости от требуемого объема пробы и задается габаритными размерами втулки 8.As the inner cavity 9 of the sleeve 8 is filled, the fluid flow through the radial channels 14 made in the pipe 2 from the side of the second end 7 of the pipe 2 enters the second end 7 of the pipe 2, through which it enters the pipe 1 behind the restriction 6. Thus, the liquid (sample ) in the inner cavity 9 of the sleeve 8 is constantly updated. The volume of the internal cavity 9 of the sleeve 8 is selected in advance depending on the required sample volume and is set by the overall dimensions of the sleeve 8.

Для взятия пробы механическим путем передвигают втулку 8 от кольцевого буртика 15 патрубка 2 до упора торца кольцевого поршня 10 в ограничитель 16, который выполнен на втором конце 7 патрубка 2, при этом внутренняя полость 9 втулки 8 герметично отсекается от патрубка 2 уплотнительными кольцами 17, а радиальные каналы 13 и 14 патрубка 2, также герметично посредством уплотнительных колец 17 перекрываются втулкой 8. Далее открывают открывающийся патрубок 10, затем механическим путем вновь перемещают втулку 8, при этом в результате взаимодействия кольцевого поршня 10 с ограничителем 16, кольцевой поршень 10 остается на месте, а втулка 8 продолжает перемещаться влево до тех пор, пока кольцевой поршень 10 не окажется напротив открывающегося патрубка 11, при этом накопленную во внутренней полости 9 втулки 8 проба сливается в специальный контейнер (на фиг. не показано).To take a sample, the sleeve 8 is moved mechanically from the annular flange 15 of the nozzle 2 to the end of the end of the annular piston 10 into the stopper 16, which is made at the second end 7 of the nozzle 2, while the inner cavity 9 of the sleeve 8 is hermetically cut off from the nozzle 2 by the sealing rings 17, and the radial channels 13 and 14 of the nozzle 2, also hermetically sealed by the sealing rings 17 are closed by the sleeve 8. Next, the opening nozzle 10 is opened, then the sleeve 8 is again mechanically moved, as a result of the interaction of the rings piston 10 with a limiter 16, the annular piston 10 remains in place, and the sleeve 8 continues to move to the left until the annular piston 10 is opposite the opening nozzle 11, while the sample accumulated in the internal cavity 9 of the sleeve 8 is poured into a special container ( in Fig. not shown).

По окончании слива накопленной пробы закрывают открывающийся патрубок 11 и 1, затем втулку 8 механическим путем перемещают в исходное положение (см. фигуру) до упора в кольцевой буртик 15 патрубка 2, при этом поток жидкости возвращает кольцевой поршень 10 в исходное положение (см. фигуру).At the end of the discharge of the accumulated sample, close the opening pipe 11 and 1, then the sleeve 8 is mechanically moved to its original position (see figure) until it stops in the annular flange 15 of pipe 2, while the fluid flow returns the ring piston 10 to its original position (see figure )

Пробоотборник-дозатор готов к повторному применению.The sampler is ready for reuse.

Предлагаемый пробоотборник-дозатор позволяет повысить качество отбора проб за счет отсутствия отстойных зон и постоянного обновления пробы за счет движения отбираемого потока жидкости, а возможность накопления пробы строго определенного объема дает более объективную оценку о компонентом составе отбираемой пробы.The proposed sampler-dispenser can improve the quality of sampling due to the absence of settling zones and constant updating of the sample due to the movement of the sampled fluid flow, and the possibility of accumulating a sample of a strictly defined volume gives a more objective assessment of the component composition of the sampled sample.

Claims

A sampler-dispenser comprising a pipeline, a body in the form of a pipe with a hollow rod rigidly and hermetically connected to the pipe, the hollow rod is made in the form of a pipe with a beveled end and radial holes that are placed against the fluid flow from the opposite cut of the beveled end of the side of the hollow rod characterized in that the pipeline behind the hollow rod is equipped with a restriction in the fluid flow, and the second end of the pipe is hermetically connected to the pipeline for its restriction in the low pressure zone, while A sleeve with a tight axial limited axial movement is fitted with a sleeve with an internal cavity and an opening nozzle, while the nozzle is blocked by a partition, on both sides of which are made radial channels communicating with the internal cavity of the sleeve and hermetically closed by the sleeve when moving it, while in the internal cavity of the sleeve, the annular piston is hermetically placed, displacing the liquid located in the internal cavity of the sleeve when moving the sleeve after the interaction of the ring piston with a limiter made at the second end of the pipe.